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電源設(shè)計(jì)中不可或缺的電容細(xì)談

文章出處：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2016-03-09 17:40:00

下面簡單介紹一下我們常用到的三種電容：鋁電解電容，瓷片電容和鉭電容。

　　1）鋁電容是由鋁箔刻槽氧化后再夾絕緣層卷制，然后再浸電解質(zhì)液制成的，其原理是化學(xué)原理，電容充放電靠的是化學(xué)反應(yīng)，電容對(duì)信號(hào)的響應(yīng)速度受電解質(zhì)中帶電離子的移動(dòng)速度限制，一般都應(yīng)用在頻率較低（1M以下）的濾波場合，ESR主要為鋁萡電阻和電解液等效電阻的和，值比較大。鋁電容的電解液會(huì)逐漸揮發(fā)而導(dǎo)致電容減小甚至失效，隨溫度升高揮發(fā)速度加快。溫度每升高10度，電解電容的壽命會(huì)減半。如果電容在室溫27度時(shí)能使用10000小時(shí)的話，57 度的環(huán)境下只能使用1250小時(shí)。所以鋁電解電容盡量不要太靠近熱源。

　　2）瓷片電容存放電靠的是物理反應(yīng)，因而具有很高的響應(yīng)速度，可以應(yīng)用到上G的場合。不過，瓷片電容因?yàn)榻橘|(zhì)不同，也呈現(xiàn)很大的差異。性能最好的是 C0G材質(zhì)的電容，溫度系數(shù)小，不過材質(zhì)介電常數(shù)小，所以容值不可能做太大。而性能最差的是Z5U/Y5V材質(zhì)，這種材質(zhì)介電常數(shù)大，所以容值能做到幾十微法。但是這種材質(zhì)受溫度影響和直流偏壓（直流電壓會(huì)致使材質(zhì)極化，使電容量減?。┯绊懞車?yán)重。下面我們看一下C0G、X5R、Y5V三種材質(zhì)電容受環(huán)境溫度和直流工作電壓的影響。

　　可以看到C0G的容值基本不隨溫度變化，X5R穩(wěn)定性稍差些，而Y5V材質(zhì)在60度時(shí)，容量變?yōu)闃?biāo)稱值的50%。

　　可以看到50V耐壓的Y5V瓷片電容在應(yīng)用在30V時(shí)，容量只有標(biāo)稱值的30%。

　　陶瓷電容有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是易碎。所以需要避免磕碰，盡量遠(yuǎn)離電路板易發(fā)生形變的地方。

　　3）鉭電容無論是原理和結(jié)構(gòu)都像一個(gè)電池。

電源設(shè)計(jì)中不可或缺的電容細(xì)談

　　鉭電容擁有體積小、容量大、速度快、ESR低等優(yōu)勢，價(jià)格也比較高。決定鉭電容容量和耐壓的是原材料鉭粉顆粒的大小。顆粒越細(xì)可以得到越大的電容，而如果想得到較大的耐壓就需要較厚的Ta2O5，這就要求使用顆粒大些的鉭粉。所以體積相同要想獲得耐壓高而又容量大的鉭電容難度很大。鉭電容需引起注意的另一個(gè)地方是：鉭電容比較容易擊穿而呈短路特性，抗浪涌能力差。很可能由于一個(gè)大的瞬間電流導(dǎo)致電容燒毀而形成短路。這在使用超大容量鉭電容時(shí)需考慮（比如1000uF鉭電容）。

　　從上面可以了解到不同的電容有不同的應(yīng)用場合，并不是價(jià)格越高越好。

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