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：14324  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。

　　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。

　　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

　　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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