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浅谈Nippon Chemi-Con之铝电解电容(湿式)?

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浅谈Nippon Chemi-Con之铝电解电容(湿式)?

作者:NCC黑金刚    发布时间:2021-04-12 09:09:18  访问量:6849  来源:NIPPON CHEMI-CON


  铝电解电容(湿式)

  Nippon Chemi-Con铝电解电容(湿式)无论是插件还是贴片封装,高度都比较高,而且ESR都较高,不适合于放置于IC附近做电源去耦,通常都是用于电源电路的输入和输出电容。

Nippon Chemi-Con

  1、容值

  从规格书中获取电容值容差,通常铝电解电容的容差都是±20%。计算最大容值和最小容值时,各项参数要满足设计要求。

  2、额定电压

  铝电解电容通常只适用于直流场合,设计工作电压至少要低于额定电压的80%。对于有浪涌防护的电路,其额定浪涌电压要高于防护器件(通常是TVS)的残压。

  例如,对于一些POE供电的设备,根据802.3at标准,工作电压最高可达57V,那么选择的TVS钳位电压有90多V,那么至少选择额定电压100V的铝电解电容。此时,也只有铝电解电容能同时满足大容量的要求。

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  3、耗散因数

  设计DCDC电路时,输出电容的ESR影响输出电压纹波,因此需要知道铝电解电容的ESR,但大多数铝电解电容的规格书只给出了耗散因数tanδ。可以根据以下公式来计算ESR:

  ESR = tanδ/(2πfC)

  例如,120Hz时,tanδ为16%,而C为220uF,则ESR约为965mΩ。可见铝电解电容的ESR非常大,这会导致输出电压纹波很大。因此,使用铝电解电容时,需要配合使用片状陶瓷电容,靠近DCDC芯片放置。

  随着开关频率和温度的升高,ESR会下降。

  4、额定纹波电流

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  电容的纹波电流,要满足DCDC设计的输入和输出电容的RMS电流的需求。铝电解电容的额定纹波电流需要根据开关频率来修正。

  5、寿命

  铝电解电容的寿命比较短,选型需要注意。而寿命是和工作温度直接相关的,规格书通常给出产品最高温度时的寿命,例如105℃时,寿命为2000小时。

  根据经验规律,工作温度每下降10℃,寿命乘以2.如果产品的设计使用寿命为3年,也就是26280小时。则10*log2(26280/2000)=37.3℃,那么设计工作温度不能超过65℃。、


    聚合物铝电解电容

  像Intel的CPU这样的大功耗器件,一颗芯片80多瓦的功耗,核电流几十到上百安,同时主频很高,高频成分多。这时对去耦电容的要求就很高:

  · 电容值要大,满足大电流要求;

  · 额定RMS电流要大,满足大电流要求;

  · ESR要小,满足高频去耦要求;

  · 容值稳定性要好;

  · 表面帖装,高度不能太高,因为通常放置在CPU背面的BOTTOM层,以达到最好的去耦效果。

  这时,选择聚合物铝电解电容最为合适。

  此外,对于音频电路,通常需要用到耦合、去耦电容,由于音频的频率很低,所以需要用大电容,此时聚合物铝电解电容也很合适。




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