电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。MLCC成为使用数量较多的电容。浙江滤波电路电容厂家直销
为了满足电子整机不断向小型化、大容量化、高可靠性和低成本的方向发展。MLCC也随之迅速向前发展:种类不断增加,体积不断缩小,性能不断提高,技术不断进步,材料不断更新,轻薄短小系列产品已趋向于标准化和通用化。其应用逐步由消费类设备向投资类设备渗透和发展。移动通信设备更是大量采用片式元件。随着世界电子信息产业的迅速发展,MLCC的发展方向呈现多元化:1、为了适应便携式通信工具的需求,片式多层电容器也正在向低压大容量、超小超薄的方向发展。2、为了适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展(通信设备居多),高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压片式电容器也是目前的一个重要的发展方向。3、为了适应线路高度集成化的要求,多功能复合片式电容器(LTCC)正成为技术研究热点。盐城陶瓷电容传感器厂家直销钽电容在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。
根据经验,在电路的总电源原理图中,设计原理图时把这些电容画在一起,因为是同一个网络,而在设计实际PCB时,这些电容分别放在各自的ic上。电容越大,信号频率越高,电容的交流阻抗越小。电源(或信号)或多或少会叠加一些交流高频和低频信号,对系统不利。IC电源的引脚与地之间并联放置电容,一般是为了滤除对系统不利的交流信号。10uf和0.1uf的电容配合使用,使电源(或信号)对地的交流阻抗在很宽的频率范围内很小,这样可以更干净地滤除交流分量。
纹波电流容差影响电解电容器性能的较重要参数之一是纹波电流。纹波电流对铝电解电容器的影响主要是由于功耗对ESR的影响,使铝电解电容器发热,从而缩短使用寿命。从特性曲线(图2)可以看出,纹波电流对ESR造成的损耗与纹波电流有效值的平方成正比,所以随着纹波电流的增加,小时寿命曲线类似于抛物线函数曲线。降低纹波电流的方法可以采用更大容量的铝电解电容器。毕竟大容量铝电解电容器比小容量铝电解电容器能承受更大的纹波电流。也可以采用几个小容量铝电解电容并联,也可以选择低纹波电流的电路拓扑。一般来说,反激变换器产生的开关电流相对比较大。表1显示了各种开关转换器电路拓扑结构的滤波电容上的DC电流、整流和滤波纹波电流、开关电流和总纹波电流。陶瓷介质电容器的绝缘体材料主要使用陶瓷。
电容承受温度与寿命,在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的较为普遍。但是,较近几年却发生了明显变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。无锡电感电容哪家便宜
液态电解电容采用的介电材料为电解液,而固态电容采用的是导电性高分子。浙江滤波电路电容厂家直销
铝电解电容器的击穿是由于阳极氧化铝介质膜破裂,导致电解液与阳极直接接触。氧化铝膜可能由于各种材料、工艺或环境条件而局部损坏。在外加电场的作用下,工作电解液提供的氧离子可以在受损部位重新形成氧化膜,从而对阳极氧化膜进行填充和修复。但如果受损部位有杂质离子或其他缺陷,使填充修复工作不完善,阳极氧化膜上会留下微孔,甚至可能成为通孔,使铝电解电容器击穿。阳极氧化膜不够致密牢固等工艺缺陷,后续铆接工艺不好时,引出箔上的毛刺刺破氧化膜,这些刺破的部位漏电流很大,局部过热导致电容产生热击穿。浙江滤波电路电容厂家直销