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鋁電解電容

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鋁電解電容

電源適配器鋁電解電容(濕式)

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,通常都是用于適配器電路的輸入和輸出電容。



原圖來自KEMET規(guī)格書
電源適配器容值

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%。計算較大容值和較小容值時,各項參數(shù)要滿足設(shè)計要求。

電源適配器額定電壓

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

例如,對于一些POE供電的設(shè)備,根據(jù)802.3at標準,工作電壓較高可達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,也只有鋁電解電容能同時滿足大容量的要求。

電源適配器耗散因數(shù)

設(shè)計DCDC電路時,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)以下公式來計算ESR:

ESR = tanδ/(2πfC)

例如,120Hz時,tanδ為16%,而C為220uF,則ESR約為965mΩ。可見鋁電解電容的ESR非常大,這會導致輸出電壓紋波很大。因此,使用鋁電解電容時,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會下降。

額定紋波電流

電容的紋波電流,要滿足DCDC設(shè)計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。


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)品較高溫度時的壽命,例如105℃時,壽命為2000小時。

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

電源適配器聚合物鋁電解電容

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,同時主頻很高,高頻成分多。這時對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,因為通常放置在CPU背面的BOTTOM層,以達到較好的去耦效果。
這時,選擇聚合物鋁電解電容較為合適。
此外,對于音頻電路,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,此時聚合物鋁電解電容也很合適。

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| 發(fā)布時間:2018.06.20    來源:充電器廠家
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