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常见电容技术的关键参数比

发布时间:2019-12-09

虽然咱们普遍认为电容是处理噪声相关问题的灵丹妙药,但是电容的价值并不仅限于此。咱们常常只想到增加几个电容就能够处理大多数噪声问题,但却很少去考虑电容和电压额定值之外的参数。但是,与全部电子器件相同,电容并不是完美无瑕的,相反,电容会带来寄生等效串联电阻(ESR)和电感(ESL)的问题,其电容值会随温度和电压而改变,而且电容对机械效应也十分活络。咱们在挑选旁路电容时,以及电容用于滤波器、积分器、时序电路和实践电容值十分重要的其它运用时,都必须考虑这些因素。若挑选不当,则或许导致电路不安稳、噪声和功耗过大、产品生命周期缩短,以及发生不可猜测的电路行为。


电容技术 


电容具有各种尺度、额定电压和其它特性,能够满意不同运用的具体要求。常用电介质资料包含油、纸、玻璃、空气、云母、聚合物薄膜和金属氧化物。每种电介质均具有特定特点,决议其是否合适特定的运用。在电压调度器中,多层陶瓷电容、固态钽电解电容和铝电解电容一般用作电压输入和输出旁路电容。


多层陶瓷电容


多层陶瓷电容(MLCC)不仅尺度小,而且将低ESR、低ESL和宽作业温度规划特性融于一体,能够说是旁路电容的首选。不过,这类电容也并非白璧无瑕。依据电介质资料不同,电容值会跟着温度、直流偏置和沟通信号电压动态改变。其他,电介质资料的压电特性可将振动或机械冲击转换为沟通噪声电压。大多数状况下,此类噪声往往以微伏计,但在极点状况下,机械力能够发生毫伏级噪声。电压控制振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、RF功率放大器(PA)和其它仿照电路都对供电轨上的噪声十分活络。在VCO和PLL中,此类噪声表现为相位噪声;在RF PA中,表现为起伏调制;而在超声、CT扫描以及处理低电平仿照信号的其它运用中,则表现为闪现伪像。虽然陶瓷电容存在上述缺陷,但由于尺度小且本钱低,因此几乎在每种电子器件中都会用到。不过,当调度器用在对噪声活络的运用中时,规划人员必须细心点评这些副作用。


固态钽电解电容


与陶瓷电容相比,固态钽电容对温度、偏置和振动效应的活络度相对较低。新式一种固态钽电容选用导电聚合物电解质,而十分见的二氧化锰电解质,其浪涌电流才干有所提高,而且无需电流限制电阻。此项技术的另一优点是ESR更低。固态钽电容的电容值能够相对于温度和偏置电压保持安稳,因此挑选规范仅包含容差、作业温度规划内的降压状况以及最大ESR。


导电聚合物钽电容具有低ESR特性,本钱高于陶瓷电容而且体积也略大,但对于不能忍耐压电效应噪声的运用而言或许是仅有挑选。不过,钽电容的漏电流要远远大于等值陶瓷电容,因此不合适一些低电流运用。


固态聚合物电解质技术的缺陷是此类钽电容对无铅焊接过程中的高温更为活络,因此制造商一般会规则电容在焊接时不得超过三个焊接周期。组装过程中若忽视此项要求,则或许导致长时间安稳性问题。


铝电解电容


传统的铝电解电容往往体积较大、ESR和ESL较高、漏电流相对较高且运用寿命有限(以数千小时计)。而OS-CON电容则选用有机半导体电解质和铝箔阴极,以完成较低的ESR。这类电容虽然与固态聚合物钽电容相关,但实践上要比钽电容早10年或更久。由于不存在液态电解质逐渐变干的问题,OS-CON型电容的运用寿命要比传统的铝电解电容长。大多数电容的作业温度上限为105°C,但现在OS-CON型电容能够在最高125°C的温度规划内作业。


虽然OS-CON型电容的功能要优于传统的铝电解电容,但是与陶瓷电容或固态聚合物钽电容相比,往往体积更大且ESR更高。与固态聚合物钽电容相同,这类电容不受压电效应影响,因此合适低噪声运用。


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