电容承受温度与寿命,在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的较为普遍。但是,较近几年却发生了明显变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。MLCC具有体积小、容量大、机械强度高、耐湿性好、内感小、高频特性好、可靠性高等一系列优点。北京钽电容贴片厂家直销
电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。上海钽电容器价格贴片陶瓷电容较主要的失效模式断裂(封装越大越容易失效)。
纹波电流容差影响电解电容器性能的较重要参数之一是纹波电流。纹波电流对铝电解电容器的影响主要是由于功耗对ESR的影响,使铝电解电容器发热,从而缩短使用寿命。从特性曲线(图2)可以看出,纹波电流对ESR造成的损耗与纹波电流有效值的平方成正比,所以随着纹波电流的增加,小时寿命曲线类似于抛物线函数曲线。降低纹波电流的方法可以采用更大容量的铝电解电容器。毕竟大容量铝电解电容器比小容量铝电解电容器能承受更大的纹波电流。也可以采用几个小容量铝电解电容并联,也可以选择低纹波电流的电路拓扑。一般来说,反激变换器产生的开关电流相对比较大。表1显示了各种开关转换器电路拓扑结构的滤波电容上的DC电流、整流和滤波纹波电流、开关电流和总纹波电流。
钽电容以后会用完了,有钱也买不到。早在2007年,美国后勤管理局(DLA)就已经储存了大量钽矿石长达十余年。为了完成美国国会的会议决定,该组织将用尽其拥有的14万磅钽材料。来自美国后勤管理局的钽矿石买家已经包括HCStarck、DMChemi-Met、ABSAlloyCompany、Umicore、UlbaMetallurgicalCompany和MitsuiMiningCompany,它们表示着许多将这些钽矿石加工成电容器级粉末、钽产品的磨损部件或切割工具的公司。从美国物流局购买这些钽矿石的竞标者传统上是年复一年一致的,以至于当钽矿石供应变得紧张时,一些公司不得不抢新的矿石供应来源,因为美国物流局的供应耗尽了。钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能,主要应用于滤波、能量贮存与转换以及作时间常数元件等。
陶瓷电容器的分类:陶瓷电容器根据介质的种类主要可以分为两种,即I类陶瓷电容器和II类陶瓷电容器。Ⅰ类陶瓷电容器,原名高频陶瓷电容器,是指由陶瓷介质制成的电容器,具有低介质损耗,高绝缘电阻,介电常数随温度线性变化。特别适用于谐振电路和其它损耗低、电容稳定的电路,或用于温度补偿。Ⅱ类陶瓷电容器过去称为低频陶瓷电容器,是指以铁电陶瓷为电介质的电容器,所以又称为铁电陶瓷电容器。这种电容器比电容大,电容随温度非线性变化,损耗大。常用于电子设备中对损耗和电容稳定性要求不高的旁路、耦合或其他电路。MLCC的结构主要包括三大部分:陶瓷介质,内电极,外电极。上海钽电容器价格
MLCC成为使用数量较多的电容。北京钽电容贴片厂家直销
共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧),MLCC元件结构很简单,由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层金属层构成。MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料,叠合共烧而成。为此,不可避免地要解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧成后不会分层、开裂,即陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧技术就是解决这一难题的关键技术,掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质(2μm以下)、更高层数(1000层以上)的MLCC。当前日本公司在MLCC烧结设备技术方面早于其它各国,不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉),而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。北京钽电容贴片厂家直销