在开关电源输出端用的滤波电容,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其上的脉动电压频率只有100Hz,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要的电容量高达数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态,含有及其丰富的高次谐波电压与电流,其上锯齿波电压的频率高达数十千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性。电容器的电容量的基本单位是法拉(F)。在电路图中通常用字母C表示电容元件。深圳温度补偿型电容厂家
类陶瓷电容器类稳定陶瓷介质材料,如美国电气工程协会(EIA)标准的X7R、X5R和中国标准的CT系列(温度系数为15.0%),不适用于定时、振荡等温度系数较高的场合。然而,因为介电系数可以做得非常大(高达1200),所以电容可以做得相对较大。一般1206贴片封装的电容可以达到10F或者更高;类可用的陶瓷介质材料如美国电气工程协会(EIA)标准的Z5U、Y5V和中国标准的CT系列低档产品(温度系数为22%、-56%的Z5U和22%、-82%的Y5V),这种介质的介电系数随温度变化很大,不适用于定时、振荡等高温度系数的场合。但由于其介电系数可以做得很大(可达1000~12000),电容比可以做得更大,适用于一般工作环境温度要求(-25~85)的耦合、旁路和滤波。一般1206表贴Z5U和Y5V介质电容甚至可以达到100F,从某种意义上说是取代钽电容的有力竞争者。广东高压陶瓷电容规格钽电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。
无论是笔记本电脑还是手机,对电源的要求越来越高,通常在电源网络上并联大量的MLCC电容,如BUCK、BOOST架构的电源,当设计异常或者负载工作模式异常时,就很容易产生“啸叫”。在笔记本电脑中,当电脑处于休眠状态,或者启动摄像头时,容易产生啸叫。在手机中,较典型的一个案例是GSM所用的PA电源,此电源线上的特点是功率波动大、波动频率为典型的217Hz,落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz),当GSM通话时,用于听诊器听此电源线上的电容,很容易听到“滋滋”啸叫音。
电容与直流偏置电压的关系:***类型电介质电容器的电容与DC偏置电压无关。第二类型电介质电容器的电容随DC偏压而变化,陶瓷电容器允许负载的交流电压与电流和频率的关系主要受电容器ESR的影响;相对来说,C0G的ESR比较低,所以可以承受比较大的电流,对应的允许施加的交流电压也比较大;X7R、X5R、Y5V、Z5U的ESR比较大,可以承受C0G以下。同时由于电容远大于C0G,所以施加的电压会比C0G小很多。1类介质电容器允许电压、电流和频率的解释当负载频率较低时,即使负载的交流电压为额定交流电压,当流经电容器的电流低于额定电流时,允许电容器负载额定交流电压,即平坦部分;MLCC即多层陶瓷电容器,也可简称为片式电容器、积层电容、叠层电容等,属于陶瓷电容器的一种。
陶瓷电容的‘啸叫’现象,其振动变化只有1pm~1nm左右,是压电应用产品的1/10到几十倍,非常小。因此,我们可以判断这种现象对单片陶瓷电容器及周边元器件的影响,不存在可靠性问题。MLCC电容器的啸叫主要是由陶瓷的压电效应引起的。MLCC电容器由于其特殊的结构,当两端施加的电场发生变化时,可以引起机械应力的比例变化,这就是逆压电效应。当振动频率落在人的听觉范围内时,就会产生噪声,这种噪声称为“啸叫”。正压电效应则相反,是在力的作用下产生电场的过程。电容两极间的绝缘材料,介电常数大的(如铁电陶瓷,电解液)适合于制作大容量小体积的电容,但损耗也大。深圳温度补偿型电容厂家
钽电容: 优点:体积小、电容量较大、外形多样、长寿命、高可靠性、工作温度范围宽。深圳温度补偿型电容厂家
用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。笔者在实验中发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。深圳温度补偿型电容厂家