淺談Nippon Chemi-Con之鋁電解電容(濕式)？

作者：NCC黑金剛    發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 09:09:18  訪問量：18109  來源：NIPPON CHEMI-CON

　　鋁電解電容(濕式)

　　Nippon Chemi-Con鋁電解電容(濕式)無論是插件還是貼片封裝，高度都比較高，而且ESR都較高，不適合于放置于IC附近做電源去耦，通常都是用于電源電路的輸入和輸出電容。

　　1、容值

　　從規(guī)格書中獲取電容值容差，通常鋁電解電容的容差都是±20%。計(jì)算最大容值和最小容值時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)要滿足設(shè)計(jì)要求。

　　2、額定電壓

　　鋁電解電容通常只適用于直流場(chǎng)合，設(shè)計(jì)工作電壓至少要低于額定電壓的80%。對(duì)于有浪涌防護(hù)的電路，其額定浪涌電壓要高于防護(hù)器件(通常是TVS)的殘壓。

　　例如，對(duì)于一些POE供電的設(shè)備，根據(jù)802.3at標(biāo)準(zhǔn)，工作電壓最高可達(dá)57V，那么選擇的TVS鉗位電壓有90多V，那么至少選擇額定電壓100V的鋁電解電容。此時(shí)，也只有鋁電解電容能同時(shí)滿足大容量的要求。

　　3、耗散因數(shù)

　　設(shè)計(jì)DCDC電路時(shí)，輸出電容的ESR影響輸出電壓紋波，因此需要知道鋁電解電容的ESR，但大多數(shù)鋁電解電容的規(guī)格書只給出了耗散因數(shù)tanδ。可以根據(jù)以下公式來計(jì)算ESR：

　　ESR = tanδ/(2πfC)

　　例如，120Hz時(shí)，tanδ為16%，而C為220uF，則ESR約為965mΩ。可見鋁電解電容的ESR非常大，這會(huì)導(dǎo)致輸出電壓紋波很大。因此，使用鋁電解電容時(shí)，需要配合使用片狀陶瓷電容，靠近DCDC芯片放置。

　　隨著開關(guān)頻率和溫度的升高，ESR會(huì)下降。

　　4、額定紋波電流

　　電容的紋波電流，要滿足DCDC設(shè)計(jì)的輸入和輸出電容的RMS電流的需求。鋁電解電容的額定紋波電流需要根據(jù)開關(guān)頻率來修正。

　　5、壽命

　　鋁電解電容的壽命比較短，選型需要注意。而壽命是和工作溫度直接相關(guān)的，規(guī)格書通常給出產(chǎn)品最高溫度時(shí)的壽命，例如105℃時(shí)，壽命為2000小時(shí)。

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，工作溫度每下降10℃，壽命乘以2.如果產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用壽命為3年，也就是26280小時(shí)。則10*log2(26280/2000)=37.3℃，那么設(shè)計(jì)工作溫度不能超過65℃。、

　   聚合物鋁電解電容

　　像Intel的CPU這樣的大功耗器件，一顆芯片80多瓦的功耗，核電流幾十到上百安，同時(shí)主頻很高，高頻成分多。這時(shí)對(duì)去耦電容的要求就很高：

　　· 電容值要大，滿足大電流要求;

　　· 額定RMS電流要大，滿足大電流要求;

　　· ESR要小，滿足高頻去耦要求;

　　· 容值穩(wěn)定性要好;

　　· 表面帖裝，高度不能太高，因?yàn)橥ǔ７胖迷贑PU背面的BOTTOM層，以達(dá)到最好的去耦效果。

　　這時(shí)，選擇聚合物鋁電解電容最為合適。

　　此外，對(duì)于音頻電路，通常需要用到耦合、去耦電容，由于音頻的頻率很低，所以需要用大電容，此時(shí)聚合物鋁電解電容也很合適。

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