Kullanması güvenli olan en düşük kapasitör voltaj değeri nedir?

100mbps Ethernet phy 3.3v güç toplu ayırma olarak birkaç Case R tantal kapasitörler (10 uF 6.3 v) kullanıyorum. Ayrıca pimlere daha yakın 0.1 uF seramik kullanıyorum.

Her zamanki gibi, PCB'de yer açmak için çok zorlandım ve bu yüzden onları 0603 boyutlu kapaklarla değiştirmek istiyorum. Sorun şu ki, sadece 4v. Normalde kapasitörlerimi her zaman görecekleri voltajın iki katı için derecelendiririm.

Düzenlenmiş bir 3.3v hattında 4v kapasitör kullanırsam sorun olur mu?

Ayırma için tantal kapaklar kullanmak bugünün seçenekleriyle aptalca. 0603 paketindeki 1 µF 6 V seramik kapaklar ucuzdur ve kolayca temin edilebilir. Yine de ayırma için 10 uF'den daha iyi olurdu. Güç kaynağı bağlantı noktalarındaki 10 μF mantıklıdır, ancak ayırma için uygun değildir. Saygın üreticilerin herhangi bir veri sayfasında 100 nF, 1 µF ve 10 µF seramik kapakların empedans çizimlerine bir göz atın.

Kapak özellikleriniz konusunda çok dikkatli olun! İddia ettikleri şey olmayabilirler.

Seramik kapaklarla ilgili bir problem, voltaj arttıkça kapasitansı kaybetmeleridir. Örneğin, Venkel'in bu X5R seramik kapağı 10 uF ve 6.3v olarak derecelendirilmiştir. Sorun 6.3v'de gerçek kapasitans sadece 2 uF'a iniyor! Bu% 80 düşüş! 2.0v'de bile, nominal değerin% 30'unu kaçırıyorsunuz.

Bu burada belgelenmiştir , ancak hiçbir şekilde Venkel ile sınırlı değildir. X7R, X5R ve muhtemelen diğer seramik kapaklar bir dereceye kadar bundan muzdariptir. COG / NPO'da bu sorun yok gibi görünüyor. Bu sorunun genel kapasitör veri sayfasında değil, yalnızca web sayfalarında aynı yerde bulunmayan ek bir "teknik veri" belgesinde listelendiğini belirtmeliyim.

Ancak temel sorunuz kapasitörlerin "ne kadar değer kaybetmeliyim" dir. Tabii ki bu konuda 10 Enerji Verimi sorarsanız, muhtemelen 15 farklı cevap alacaksınız. İşte benim kaba kurallar veya kurallar.

• Kapasitans kritik ise Alüminyum Elektrolitik kapaklar en az% 50'ye düşürülecektir. Yani, 12.5v'lik bir ray üzerinde 25v'lik bir kapak kullanacağım. Kapasitans kritik değilse, daha az voltaj payına izin vereceğim.

• Tantal kapaklar, kullanımdan bağımsız olarak çoğu rayda en az% 50'ye düşürülecektir.

• 10v üzerindeki seramik kapaklar% 50'ye düşürülecektir. Voltaj 10v altına düştüğü için daha az marj bırakacağım. Örneğin, 3.3v'lik bir ray üzerinde 4.6v'lik bir kapak çalıştıracağım. Ancak seramik kapaklar hakkında söylediklerimi unutmayın.

• Bir kapak üzerindeki stres ne kadar hafif olursa, o kadar az marj bırakacağım. Örneğin, bir sinyal sadece çok nadiren 90v'ye gider, ancak çoğunlukla 50v'nin altındaysa, 100v seramik kapak kullanabilirim. Sıcaklık, gerilim, akım ve ESL / ESR efektlerinin hepsi bu duruma etki eder. Çok stresli bir kap çok daha fazla marj kazanır.

• % 50'den daha az değer kaybı, yalnızca bunun için başka nedenler olduğunda gerçekleşir. Maliyet, boyut ve diğer faktörler devreye girmezse her zaman en az% 50 değer kaybederim.

• Bir devre iyi davranırsa ve voltaj yükselmeleri veya diğer kötü davranış sorunları bir sorun değilse, daha az marj bırakabilirim.

Ancak bunlar sadece kaba kurallardır. Her vakayı ayrı ayrı ele almalı ve artıları ve eksileri ağırlıklandırmalısınız.

Güncelleme:

İşte AVX'in bazı belgeleri. Sayfa 3'te "DC Eğilim Bağımlılığı" başlığı altındadır. X7R için voltaj ve kapasitans eğrilerinin Venkel'in sahip olduğundan çok daha güzel olduğunu unutmayın - bu yüzden kapak değeri gerçekten önemliyse, araştırmayı yapın ve istediğiniz kapağı alın.

Olin'in yorumlarına ek olarak, yeniden boyutlandırın - her türlü "güç" bulunan bir devrede bir Tantal kondansatörünün gerçekleşmeyi bekleyen toplam bir felaket olduğunu unutmayın.

Tantal kapasitörler, istisnai olarak , nominal voltajın biraz üzerinde voltajlarda yalıtım katmanı zımbasına eğilimlidir ve kendi kendini iyileştirmezler. Katman kırıldığında, kapasitör mevcut enerjiyi boşaltacak ve kendini yok edecektir. Normal arıza modu sert bir metalik kısa. İsteğe bağlı olarak duman, koku, alev, ses ve patlama vardır. Tek bir heyecan verici olayda tüm bunları duyduğumu ve kokladığımı gördüm.

Voltaj değerini aşan bir güç rayındaki çok kısa bir voltaj artışı, yalıtım katmanını delebilir ve daha sonra güç ray enerjisinin görevi bitirmesine izin verebilir.

Seramik: Sıcaklık etkisinin dereceye göre değiştiğini unutmayın. Ayrıca mekanik mikrophony, geniş sıcaklık değişim sınıflarında daha kötüdür. Genellikle güç ayrıştırması için bir sorun değildir.

Bir regülatörün girişindeki düşük dereceli bir seramik (zayıf sıcaklık toleransı, dolayısıyla mekanik olarak zayıf), bir adım gerilimi uygulandığında (örneğin güç açıldığında) "çalabilir" ve regülatörü yok edebilir. Bu olağandışıdır ve kolayca korunabilir ancak bilinmesi gerekir.

Seramik herhangi bir nedenle ihtiyaçlarınızı karşılamıyorsa, katı Alüminyum kapasitörlere bakın (yani Al elektrolitik değil). Tantalum ile kapasite büyüklüğü ve maliyet açısından rekabet ederler, ancak Tantal ölümcül başarısızlık modu yoktur.

Tantallarla ilgili kural, iyi akım sınırlaması olmadığı sürece bunlardan kaçınmaktır. Veya en azından voltajı en az 3: 1 kadar düşürün (bazı insanlar 4: 1 der), her zaman mümkün değildir. Onları küçük bir regülatörün çıkışındaki güç kaynaklarında çok kullandım, ancak girişte kullanmadım.