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淺談Nippon Chemi-Con之鋁電解電容(濕式)?

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淺談Nippon Chemi-Con之鋁電解電容(濕式)?

作者:NCC黑金剛    發布時間:2021-04-12 09:09:18  訪問量:9782  來源:NIPPON CHEMI-CON


  鋁電解電容(濕式)

  Nippon Chemi-Con鋁電解電容(濕式)無論是插件還是貼片封裝,高度都比較高,而且ESR都較高,不適合于放置于IC附近做電源去耦,通常都是用于電源電路的輸入和輸出電容。

Nippon Chemi-Con

  1、容值

  從規格書中獲取電容值容差,通常鋁電解電容的容差都是±20%。計算最大容值和最小容值時,各項參數要滿足設計要求。

  2、額定電壓

  鋁電解電容通常只適用于直流場合,設計工作電壓至少要低于額定電壓的80%。對于有浪涌防護的電路,其額定浪涌電壓要高于防護器件(通常是TVS)的殘壓。

  例如,對于一些POE供電的設備,根據802.3at標準,工作電壓最高可達57V,那么選擇的TVS鉗位電壓有90多V,那么至少選擇額定電壓100V的鋁電解電容。此時,也只有鋁電解電容能同時滿足大容量的要求。

Nippon ChemiCon

  3、耗散因數

  設計DCDC電路時,輸出電容的ESR影響輸出電壓紋波,因此需要知道鋁電解電容的ESR,但大多數鋁電解電容的規格書只給出了耗散因數tanδ??梢愿鶕韵鹿絹碛嬎鉋SR:

  ESR = tanδ/(2πfC)

  例如,120Hz時,tanδ為16%,而C為220uF,則ESR約為965mΩ??梢婁X電解電容的ESR非常大,這會導致輸出電壓紋波很大。因此,使用鋁電解電容時,需要配合使用片狀陶瓷電容,靠近DCDC芯片放置。

  隨著開關頻率和溫度的升高,ESR會下降。

  4、額定紋波電流

Nippon ChemiCon

  電容的紋波電流,要滿足DCDC設計的輸入和輸出電容的RMS電流的需求。鋁電解電容的額定紋波電流需要根據開關頻率來修正。

  5、壽命

  鋁電解電容的壽命比較短,選型需要注意。而壽命是和工作溫度直接相關的,規格書通常給出產品最高溫度時的壽命,例如105℃時,壽命為2000小時。

  根據經驗規律,工作溫度每下降10℃,壽命乘以2.如果產品的設計使用壽命為3年,也就是26280小時。則10*log2(26280/2000)=37.3℃,那么設計工作溫度不能超過65℃。、


    聚合物鋁電解電容

  像Intel的CPU這樣的大功耗器件,一顆芯片80多瓦的功耗,核電流幾十到上百安,同時主頻很高,高頻成分多。這時對去耦電容的要求就很高:

  · 電容值要大,滿足大電流要求;

  · 額定RMS電流要大,滿足大電流要求;

  · ESR要小,滿足高頻去耦要求;

  · 容值穩定性要好;

  · 表面帖裝,高度不能太高,因為通常放置在CPU背面的BOTTOM層,以達到最好的去耦效果。

  這時,選擇聚合物鋁電解電容最為合適。

  此外,對于音頻電路,通常需要用到耦合、去耦電容,由于音頻的頻率很低,所以需要用大電容,此時聚合物鋁電解電容也很合適。




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