MLCC - Çok düşük voltaj senaryoları için yüksek voltaj dereceli kapaklar kullanabilir miyim?


11

Düşük voltaj senaryoları için yüksek voltajlı çok katmanlı seramik kapasitörler kullanmamamın önemli bir nedeni var mı? Örneğin, 3.3V DC uygulamaları için 50V veya 100V dereceli MLCC'ler?

Kötü gözlerim var ve 1206 veya daha küçük paketleri lehimlemede sorun yaşıyorum ve daha yüksek dereceli kapaklar her zaman çok daha büyük (ve lehimlenmesi daha kolay) paketlere sahiptir. PCB yerleşimi nedeniyle THT / DIP bileşenlerini her yerde kullanamıyorum.

Maxim'in bu notuna göre , düşük voltajlar için kapasitans her zaman daha kararlı görünüyor. Peki ESR, sızıntı vb. Herhangi bir sorun olabilir mi?

Not: Tipik senaryolarım, çoğunlukla SMPS gücü için OS CON'ları kullanan ayırma başlıklarıdır. Her neyse, hala bir XTAL için büyük SMT 15pF kapaklarını bulmakta sorun yaşayabilirdim ... :(


2
Kesinlikle evet! Ayrıca, kapasitansa DC önyargı bağımlılığını önemsemeniz gerekmediğinden hayatınızı biraz daha kolaylaştıracaktır.
winny

Ayırma için paketin endüktansı hakkında endişelenmeniz gerekir. Uzun boyutta lehim terminalleri olan kapasitörler arayın
Elliot Alderson

@ElliotAlderson Endüktansın öneminden bahsettiğiniz için teşekkürler! Çok katmanlı seramiklerin de (tek katmanlı seramiklerin aksine) sahip olduğunu neredeyse unutmuşum.
MLCC

Yanıtlar:


14

Gereksiniminizden çok daha yüksek voltaj için derecelendirilmiş bir kondansatör kullanma tehlikesi yoktur veya bunun için performans kaybı yoktur. Aslında tam tersi.

Kesinlikle kapasitörler arasında bir DC önyargınız varsa (örn. Ayırma), voltaj değerinin DC önyargınızdan çok daha yüksek olmasını istersiniz, aksi takdirde gerektiğinden daha yüksek kapasitans derecesine sahip bir kapasitör seçmeniz gerekir. Bunun nedeni, bir DC sapması uygularken MLCC'lerin kapasitansının önemli ölçüde düşmesidir.

Çoğu MLCC, nominal voltajlarında nominal kapasitanslarına yakın bir yere ulaşmaz. Bir X5R dielektrik için, tipik olarak nominal voltajın yarısına ulaştığınız zaman, kapasitans zaten nominal değerin yarısının çok altına düşmüştür. X7R dielektrikler biraz daha iyi çalışır - nominal voltajın yarısına ulaştığınızda% 70 nominal kapasitansı korumayı bekleyebilirsiniz, ancak bunlar bile düşecektir.

Çoğu üretici bu verileri sağlamaz, ancak TDK ve Murata dahil bazıları bu test sonuçlarını verir ve teknoloji hemen hemen aynı olduğu için aynı trendlerin diğer üreticilere de uygulanmasını bekleyebilirsiniz.

Basit bir örnek olarak, bu bir 0805 paketinde bir bataklık standart 10uF 10V X7R MLCC'dir. Nominal 10V DC sapmasında, gerçek kapasitans sadece 4 uF'dur. 5V önyargı ile 7,5 uF'a ulaşarak biraz daha iyi sonuç verir. Aslında 10uF kapasitans derecesini elde etmek için 2V'den daha düşük bir voltajda (nominal voltajın 1 / 5'i) olmanız gerekir. Bu aşağıdaki grafikte gösterilmiştir.

Kapasite Vs Gerilim Eğilimi

Bu nedenle, X7R için nominal voltajın gerekli DC voltajının> 2 katı olmasını istersiniz. X5R için, muhtemelen gerekli DC voltajının> 4 katı olmak istersiniz. Ne kadar yüksekse o kadar iyidir.

Daha büyük bir derecelendirmeyle devam etmenin tek dezavantajı, boyutun daha büyük olması gerektiğidir. Ancak düşük kapasitans değerleri (100nF altı) için bu çok fazla bir sorun değildir ve küçük paketlerde yüksek voltaj değerlerini kolayca bulabilirsiniz. Çok düşük kapasiteler (alt-1nF) için, yine de düşük voltaj derecesine sahip bir tane bulmak zor olabilir.


2
Çok karmaşık bir cevap için teşekkürler. Şimdi MLCC'lerin nasıl kullanılacağı çok açık. Her zaman mümkün olan en büyük SMD parçalarını tercih ederim (PCB alanı ile asla problem yaşamazsınız), bu yüzden MLCC'nin benim için herhangi bir dezavantajı yok gibi görünüyor.
HeliTux

Muhtemelen bir istisna: ayırma kapasitörleri.
Simon Richter

1
"> Gerekli DC voltajının 2 katı" na ihtiyacınız olmadığını söyleyebilirsiniz - düşük kapasiteyi dikkate alabilir ve% 30 daha yüksek nominal kapasiteye sahip olabilirsiniz. Ve ayırma kapaklarında mutlak değerler çok önemli değildir.
asdfex

@asdfex Bakınız paragraf 2, bundan bahsettim. Son birkaç paragraf daha çok özetti.
Tom Carpenter

@TomCarpenter X5R'nin x2'deki X7R ile karşılaştırıldığında neden x4 olmasını istersiniz? Ucuz özel ürünlerden uzak durduğum ve iyi bir marka (Kemet, TDK ve AVX akla geliyor) ile yapıştığım sürece, her ikisinin de önyargıya oda sıcaklığında (35C +/- 5) giderken aynı şekilde davrandıklarını gördüm. . Daha soğuk temps bile Tamam, o zaman bir fark yaratıyor gibi ısınan (80C üzerinde diyelim). Ama sonra tekrar nadiren 401'ler kullanıyorum (3V3 ayırma için kullandığım 15 uF 6V X5R 401 (5 $ için 500) üzerinde iyi bir anlaşma yapmam dışında)
GB - AE7OO

2

Sadece düşük voltaj için derecelendirilmiş düşük değerli kapasitörler bulabilirseniz beni şaşırttı. Tipik SMD seramik kapasitörler 50V gibi derecelendirilmiştir.

Yüksek değerli seramik kapasitörler daha düşük anma gerilimi ile daha sık kullanılabilir, ancak bunun nedeni voltaja duyarlıdır - belirli bir parça daha yüksek bir voltajda çalışabilir, ancak anma voltajının üzerinde belirtilen kapasitansa ulaşmaz.

Daha büyük parçalar daha yüksek endüktansa sahiptir, bu nedenle yüksek frekanslar için daha küçük parçalar kadar iyi olmazlar.

Hızlı bir kontrolde, 1206 boyutunda küçük değerli parçaların (12pF) bile mevcut olduğunu görüyorum.

Daha büyük boyutlu parçaları kullanabilirsiniz, ancak yüksek frekanslı parçalara veya parçanın kendiliğinden rezonans frekansının önemli olduğu noktalara girerseniz, daha büyük parçalara yapışırsanız daha fazla dikkat etmeniz gerekir.

Tipik hobi malzemelerinde ayırma kullanımları için önemli olmamalıdır.


"ancak nominal voltajın üzerinde belirtilen kapasitansa ulaşmaz" - Çoğu MLCC, DC önyargısı altında nominal voltajlarında nominal kapasitanslarına yakın bir yere ulaşmaz. Tipik olarak nominal voltajın yarısına ulaştığınız zaman, bir X5R için kapasitans zaten nominal değerin yarısının altına düşmüştür. X7R için, anma geriliminin yarısına ulaştığınızda% 70 anma kapasitansı alabilirsiniz.
Tom Carpenter

Tıpkı bir örnek olarak, TDK kapaklarına çok fazla veri verir. Bu bir bataklık standart 10 uF, 10 V, X7R kapaktır. 10V DC öngerilimde 4uF'ye düşer, 5V'de 7.5uF'dir. Bu yüzden nominal voltajın gerekli DC voltajının 2 katından fazla olmasını istersiniz.
Tom Carpenter

4
RE "Tipik SMD seramik kapasitörler 50 V gibi derecelendirilmiştir". Daha küçük boyutlara (0402 ve daha düşük) ve 1 nF'nin üzerindeki değerlere geçerseniz değil. Şu anda parça seçimi yapıyorum ve 6.3 ya da 4. bir şey volt yerine 10 V dereceleri bulmak için çok çalışıyorum.
Photon

3
Düşük voltajlı MLCC kapaklar için çalışma voltajı sınırı, arıza voltajından ziyade kapasitans düşüşünden kaynaklanmaktadır. Doyma akımına benzer olarak indüktör tepe çalışma akımı için sınırlayıcıdır. Photon'ın dediği gibi, 6.3 ve hatta daha düşük yaygındır.
Spehro Pefhany
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.