電容承受溫度與壽命,在開關電源設計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的較為普遍。但是,較近幾年卻發生了明顯變化,避免使用鋁電解電容的情況正在增加。出現這種變化的一個原因是,鋁電解電容的壽命往往會成為整個設備的薄弱環節。電源模塊制造廠家的工程師表示:“對于鋁電解電容這種壽命有限的元件,如果可以不用,就盡量不要采用。”因為鋁電解電容內部的電解液會蒸發或產生化學變化,導致靜電容量減少或等效串聯電阻(ESR)增大,隨著時間的推移,電容性能肯定會劣化。電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯接。鎮江陶瓷電容品牌
當負載頻率上升到額定電流值時,即使電容器上的交流電壓沒有達到額定電壓,負載的交流電流也必須保持不高于額定電流值。如果電容器損耗因數引起的發熱開始發揮更明顯的作用,則負載電流必須降低,如圖右側曲線部分所示,其中電流隨著頻率的增加而降低。由于第二類介質陶瓷電容器的電容遠大于1類介質電容器的電容,所以濾波用的F陶瓷電容器的交流電壓通常在1V以下,無法加載到額定交流電壓。所以第二類介質電容主要討論允許加載的紋波電流。連云港濾波電路電容廠家影響電解電容器性能的較主要的參數之一就是紋波電流問題。
為什么會有扭曲的裂縫?這是因為電路板上的補丁是焊接。對電路板施加過大的機械力,導致電路板彎曲或老化,產生扭曲裂紋。如果扭轉裂紋從下外電極的一端延伸到上外電極,電容就會降低,使電路呈現開路狀態(open)。因此,即使裂紋不是很嚴重,如果到達貼片內部電極,焊劑中的有機酸和水分也會通過裂紋間隙侵入,導致絕緣電阻下降。此外,電壓負載會變高,電流過大時,較壞的情況會導致短路。一旦出現扭曲裂紋,很難從外部清理,所以為了防止裂紋的發生,應控制不要施加過大的機械力。一般來說,電容器封裝越大,越容易產生機械應力失效。
根據經驗,在電路的總電源原理圖中,設計原理圖時把這些電容畫在一起,因為是同一個網絡,而在設計實際PCB時,這些電容分別放在各自的ic上。電容越大,信號頻率越高,電容的交流阻抗越小。電源(或信號)或多或少會疊加一些交流高頻和低頻信號,對系統不利。IC電源的引腳與地之間并聯放置電容,一般是為了濾除對系統不利的交流信號。10uf和0.1uf的電容配合使用,使電源(或信號)對地的交流阻抗在很寬的頻率范圍內很小,這樣可以更干凈地濾除交流分量。液態電解電容采用的介電材料為電解液,而固態電容采用的是導電性高分子。
類陶瓷電容器類穩定陶瓷介質材料,如美國電氣工程協會(EIA)標準的X7R、X5R和中國標準的CT系列(溫度系數為15.0%),不適用于定時、振蕩等溫度系數較高的場合。然而,因為介電系數可以做得非常大(高達1200),所以電容可以做得相對較大。一般1206貼片封裝的電容可以達到10F或者更高;類可用的陶瓷介質材料如美國電氣工程協會(EIA)標準的Z5U、Y5V和中國標準的CT系列低檔產品(溫度系數為22%、-56%的Z5U和22%、-82%的Y5V),這種介質的介電系數隨溫度變化很大,不適用于定時、振蕩等高溫度系數的場合。但由于其介電系數可以做得很大(可達1000~12000),電容比可以做得更大,適用于一般工作環境溫度要求(-25~85)的耦合、旁路和濾波。一般1206表貼Z5U和Y5V介質電容甚至可以達到100F,從某種意義上說是取代鉭電容的有力競爭者。常用陶瓷電容容量范圍:0.5pF~100uF。淮安高壓貼片電容
電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。鎮江陶瓷電容品牌
隨著頻率的升高,容抗下降、感抗上升,容抗等于感抗并相互抵消時的頻率為鋁電解電容器的諧振頻率,這時的阻抗比較低,只剩下ESR。如果ESR為零,則這時的阻抗也為零;頻率繼續上升,感抗開始大于容抗,當感抗接近于ESR時,阻抗頻率特性開始上升,呈感性,從這個頻率開始以上的頻率下電容器時間上就是一個電感。由于制造工藝的原因,電容量越大,寄生電感也越大,諧振頻率也越低,電容器呈感性的頻率也越低。這就要求它在開關穩壓電源的工作頻段內要有低的等效阻抗,同時,對于電源內部,由于半導體器件開始工作所產生高達數百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10kHz左右,其阻抗便開始呈現感性,無法滿足開關電源使用要求。鎮江陶瓷電容品牌