陶瓷电容器的小缺陷金属化薄膜电容厂告诉你

    陶瓷电容器的小缺陷金属化薄膜电容厂告诉你

    陶瓷电容因其小尺寸、低等效串联电阻（ESR）、低成本、高可靠性和高纹波电流能力，在电源电子产品中变得极为普遍。一般而言，它们用在电解质电容器 leiu 中，以增强系统性能。相比使用电解电容器铝氧化绝缘材料时相对介电常数为 10 的电解质，MLC 电容器拥有高相对介电常数材料 （2000-3000） 的优势。这一差异很重要，因为电容直接与介电常数相关。在电解质的正端，设置板间隔的氧化铝厚度小于陶瓷材料，从而带来更高的电容密度。

    第一个缺陷是当温度和 DC 偏压变化时，陶瓷电容器介电常数不稳定，因此我们需要在设计过程中理解它的这种特性。

    当我们研究偏压电容依赖度时，情况变得更加糟糕。我们常常会把它用作一个 3.3 伏负载点 （POL） 稳压器的输出电容器。3.3 伏时电容降低 25%，导致输出纹波增加，从而对控制环路带宽产生巨大影响。如果您曾经在 5 伏输出时使用这种电容器，则在温度和偏压之间，电容降低达 60% 之多，并且由于 2：1 环路带宽增加，可能产生一个不稳定的电源。许多陶瓷电容器厂商都没有详细说明这一问题。

    陶瓷电容的第二个潜在缺陷是，它们具有相对较小的电容和低ESR。在频域和时域中，这会带来一些问题。如果它们被用作某个电源的输入滤波电容器，则它们很容易随输入互连电感谐振。在这些系统中，电源通过大互连电感连接至负载。负载通过一个开关实现开启，并可能会使用陶瓷电容器构建旁路。这种旁路电容器和互连电感可以形成一个高 Q谐振电路。由于负载电压振铃可以高达电源电压的两倍，因此在负载下关闭开关会形成一个过电压状态。这会引起意外电路故障。例如，在 POE 中，负载组件的额定电压变化可以高达电源额定电压的两倍。

    第三个潜在缺陷的原因是陶瓷电容器为压电式。也就是说，当电容器电压变化时，其物理尺寸改变，从而产生可听见的噪声。例如，我们将这种电容器用作输出滤波电容器时（存在大负载瞬态电流），或者在“绿色”电源中，其在轻负载状态下进入突发模式。这种问题的变通解决方案如下：

    · 转而使用更低介电常数的陶瓷材料，例如：COG 等。
    · 使用不同的电介质，例如：薄膜等。
    · 使用加铅和表面贴装技术 （SMT） 组件，可紧密贴合印制线路板 （PWB）。
    · 使用更小体积器件，降低电路板应力。
    · 使用更厚组件，降低施加电压应力和物理变形。

    SMT陶瓷电容器存在的另一个问题是，在PWB弯曲时，由于电容器和 PWB 之间存在的热膨胀系数 （TCE） 错配，它们的软焊接头往往会裂开。您可以采取一些预防措施来减少这种问题的发生：

    · 封装尺寸限制为 1210。
    · 使电容器远离高曲率地区，例如：拐角区等。
    · 使电容器朝向电路板短方向。
    · 使电路板安装点远离边角。
    · 在所有装配过程均注意可能出现的电路板弯曲。