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開關電源中電容使用:鋁電解電容/瓷片電容/鉭電容

來源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時間:2019-11-28   點擊量:1311


簡單介紹一下開關電源常用到的三種電容:鋁電解電容,瓷片電容和鉭電容。
1)開關電源之鋁電容是由鋁箔刻槽氧化后再夾絕緣層卷制,然后再浸電解質液制成的,其原理是化學原理,電容充放電靠的是化學反應,電容對信號的響應速度受電解質中帶電離子的移動速度限制,一般都應用在頻率較低(1M 以下)的濾波場合,ESR主要為鋁萡電阻和電解液等效電阻的和,值比較大。

開關電源之鋁電容的電解液會逐漸揮發(fā)而導致電容減小甚至失效,隨溫度升高揮發(fā)速度加快。溫度每升高10度,電解電容的壽命會減半。如果電容在室溫27 度時能使用10000小時的話,57度的環(huán)境下只能使用1250小時。所以鋁電解電容盡量不要太靠近熱源。

2)開關電源之瓷片電容存放電靠的是物理反應,因而具有很高的響應速度,可以應用到上G的場合。不過,開關電源之瓷片電容因為介質不同,也呈現(xiàn)很大的差異。性能最好的是C0G材質的電容,溫度系數(shù)小,不過材質介電常數(shù)小,所以容值不可能做太大。而性能最差的是Z5U/Y5V材質,這種材質介電常數(shù)大,所以容值能做到幾十微法。但是這種材質受溫度影響和直流偏壓(直流電壓會致使材質極化,使電容量減?。┯绊懞車乐亍O旅嫖覀兛匆幌翪0G、X5R、Y5V三種材質電容受環(huán)境溫度和直流工作電壓的影響。

可以看到C0G的容值基本不隨溫度變化,X5R穩(wěn)定性稍差些,而Y5V材質在60度時,容量變?yōu)闃朔Q值的50%看到50V 耐壓的Y5V 瓷片電容在應用在30V 時,容量只有標稱值的30%。陶瓷電容有一個很大的缺點,就是易碎。所以需要避免磕碰,盡量遠離電路板易發(fā)生形變的地方。

3)開關電源之鉭電容無論是原理和結構都像一個電池。
開關電源之鉭電容擁有體積小、容量大、速度快、ESR低等優(yōu)勢,價格也比較高。決定鉭電容容量和耐壓的是原材料鉭粉顆粒的大小。顆粒越細可以得到越大的電容,而如果想得到較大的耐壓就需要較厚的Ta2O5,這就要求使用顆粒大些的鉭粉。所以體積相同要想獲得耐壓高而又容量大的鉭電容難度很大。鉭電容需引起注意的另一個地方是:鉭電容比較容易擊穿而呈短路特性,抗浪涌能力差。很可能由于一個大的瞬間電流導致電容燒毀而形成短路。這在使用超大容量鉭電容時需考慮(比如1000uF 鉭電容)。 


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