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去耦电容器(旁路电容)如何将电解电容更换为贴片电容MLCC

关键字:电解电容 MLCC 优点 作者:admin 来源:不详 发布时间:2017-07-26  浏览:60

1、去耦电容器(旁路电容)的更换

以往在模拟电路中,电解电容器与MLCC(积层贴片陶瓷片式电容器))会用于去耦而进行并联,但大容量MLCC实现产品化后,将电解电容器更换为MLCC的情况越来越多。

尤其由于铝电解电容器的ESR较大,因此降低阻抗需要较大的容量。但MLCC拥有低ESR的特点,因此无需像铝电解电容器一样大的容量。同时,MLCC由于其小型低背的形状,在更换后可使电路线路板节省空间,同时还拥有长寿命,可靠性优异等优点。

TDK

注:去耦电容器

IC的电源线中并联连接有电容器。这是因为电源线中存在电路图中无法标识的阻抗,它会使电源电压发生变动,使电路错误工作或在电路间引起干扰。

因此将电容器进行并联,在通过其充放电抑制电压变动的同时,利用使交流通过的电容器的性质将噪音旁通至地线层侧。这就称为去耦电容器(又被称为旁路电容)。

去耦用途中,在低频率到高频率的大范围频率频带,呈现低阻抗的电容器较为理想,但在现实中,电容器阻抗-频率特性呈V型曲线。

位于V字谷底位置的频率称为自我共振频率(SRF),起到电容器作用的是自我共振频率以下的部分。因此,在去耦用途中,一般通过并联特性不同的电容器来覆盖大范围频率频带。

2、将DC-DC转换器中的电解电容器更换为MLCC的优点

问题:将MLCC用作去耦电容器时可能产生的反共振是怎样的现象?

MLCC拥有低ESR的特点,但在去耦用途中,这个特点也会成为弊端。例如,将多个MLCC进行并联,对通过大电流、低电压驱动的IC进行去耦。电容器作为电容器发挥作用的是SRF(自我共振频率)以下的频率频带,SRF以上则起到了电感器的作用。

因此,若2个MLCC的SRF(自我共振频率)接近,则会形成电感器与电容器的LC并联谐振电路,从而容易发生振动。这就是反共振现象。

反共振会产生强烈的阻抗极值,在该频率中噪音除去效果将会减弱,电源电压不稳,同时会产生电路错误工作。

问题:有哪些对策可防止反共振的发生?

TDK自行开发的全新ESR控制MLCC具有很好的效果。该电容器拥有与三端子贯穿型电容器相似的结构,其特点在于,通过与多个内部电极模式之间的组合改变积层体内的导体电阻值,实现将ESR设计为任意值。从而可实现在无需改变芯片尺寸、静电容量与耐电压等的情况下对ESR值进行更改的产品。

问题:ESR控制MLCC可以用于DC-DC转换器等的相位补偿中吗?

可以使用且非常有效。使用复杂的电路网络进行位相补偿会产生元件数量增加的问题,但通过将其设计为最佳的ESR值后,可在控制元件数量的同时,实现稳定工作。同时,由于其生产使用与现有产品相同的材料与工艺,因此其还拥有印刷线路板的配线设计与布局等无特殊限制的优点。

编辑:admin  最后修改时间:2017-07-26

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