電容承受溫度與壽命,在開關電源設計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的較為普遍。但是,較近幾年卻發生了明顯變化,避免使用鋁電解電容的情況正在增加。出現這種變化的一個原因是,鋁電解電容的壽命往往會成為整個設備的薄弱環節。電源模塊制造廠家的工程師表示:“對于鋁電解電容這種壽命有限的元件,如果可以不用,就盡量不要采用。”因為鋁電解電容內部的電解液會蒸發或產生化學變化,導致靜電容量減少或等效串聯電阻(ESR)增大,隨著時間的推移,電容性能肯定會劣化。大容量低耐壓鉭電容的替代產品:高分子聚合物固體鋁電解電容器。揚州X7R電容廠家
電容與直流偏置電壓的關系:***類型電介質電容器的電容與DC偏置電壓無關。第二類型電介質電容器的電容隨DC偏壓而變化,陶瓷電容器允許負載的交流電壓與電流和頻率的關系主要受電容器ESR的影響;相對來說,C0G的ESR比較低,所以可以承受比較大的電流,對應的允許施加的交流電壓也比較大;X7R、X5R、Y5V、Z5U的ESR比較大,可以承受C0G以下。同時由于電容遠大于C0G,所以施加的電壓會比C0G小很多。1類介質電容器允許電壓、電流和頻率的解釋當負載頻率較低時,即使負載的交流電壓為額定交流電壓,當流經電容器的電流低于額定電流時,允許電容器負載額定交流電壓,即平坦部分;揚州X7R電容廠家電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯接。
電解電容器的壽命除了與電容器長期工作的環境溫度有關,另一原因,電解電容器的壽命還與電容器長時間工作的交流電流與額定脈沖電流(一般是指在85℃的環境溫度下測試值,但是有一些耐高溫的電解電容器是在125℃時測試的數據)的比值有關。一般說來,這個比值越大,電解電容器的壽命越短,當流過電解電容器的電流為額定電流的3.8倍時,電解電容器一般都已經損壞。所以,電解電容器有它的安全工作區,對于一般應用,當交流電流與額定脈沖電流的比值在3.0倍以下時,對于壽命的要求已經滿足。
鋁電解電容器的擊穿是由于陽極氧化鋁介質膜破裂,導致電解液與陽極直接接觸。氧化鋁膜可能由于各種材料、工藝或環境條件而局部損壞。在外加電場的作用下,工作電解液提供的氧離子可以在受損部位重新形成氧化膜,從而對陽極氧化膜進行填充和修復。但如果受損部位有雜質離子或其他缺陷,使填充修復工作不完善,陽極氧化膜上會留下微孔,甚至可能成為通孔,使鋁電解電容器擊穿。陽極氧化膜不夠致密牢固等工藝缺陷,后續鉚接工藝不好時,引出箔上的毛刺刺破氧化膜,這些刺破的部位漏電流很大,局部過熱導致電容產生熱擊穿。電容器的兩個極板之間加上電壓時,電容器就會儲存電荷。
為什么會有扭曲的裂縫?這是因為電路板上的補丁是焊接。對電路板施加過大的機械力,導致電路板彎曲或老化,產生扭曲裂紋。如果扭轉裂紋從下外電極的一端延伸到上外電極,電容就會降低,使電路呈現開路狀態(open)。因此,即使裂紋不是很嚴重,如果到達貼片內部電極,焊劑中的有機酸和水分也會通過裂紋間隙侵入,導致絕緣電阻下降。此外,電壓負載會變高,電流過大時,較壞的情況會導致短路。一旦出現扭曲裂紋,很難從外部清理,所以為了防止裂紋的發生,應控制不要施加過大的機械力。一般來說,電容器封裝越大,越容易產生機械應力失效。陶瓷電容器品種繁多,外形尺寸相差甚大從0402(約1×0.5mm)。揚州X7R電容廠家
電解電容目前分為鋁電解電容和鉭電解電容兩大類。揚州X7R電容廠家
BUCK電感的飽和電流選擇不當。降壓電感可能會增加輸出電流,從而誤觸發電源進入過流保護。電源在正常工作模式和過流保護模式之間反復切換,稱為打嗝模式,也可能造成一定程度的嘯叫。電感器的選擇必須適當。開關電源本身紋波大,多相開關電源具有紋波小,電流大的優點。通過錯開相位,可以有效降低電源的紋波,抑制嘯叫。要抑制嘯叫,除了修改上述軟件、參數和架構外,典型的方案是使用抗嘯叫電容,如村田KRM系列和ZRB系列。其特殊的結構可以減少電容器的嘯叫現象,吸收熱量和機械沖擊產生的應力,實現高可靠性。與Ta電容相比,抗嘯叫MLCC的電壓變化V比初始階段小722%。在布局上也可以優化布局,電容相互交錯,抑制振動。甚至有人提出在電容器旁邊挖一個凹槽來緩解嘯叫的方案。以上是電容器嘯叫的原理和避免建議。揚州X7R電容廠家