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TDK-EPC的技术专家加加谷光晴指出,标准品电解电容厂,电解电容有一个很大特点,就是ERS值比较高——如果ERS比较高,以发热的形式流过去,就会导致电解电容损耗比较高;另外它的纹波电流比较高,同样会引起自身发热非常严重,以上两个因素叠加,自身发热达到一定程度,会加速电解液挥发的速度。同时在高温影响下,电容容值也会衰减,所以整个呈现恶性循环的趋势。
而与之相比,MLCCzui大的优点就是寿命比较长,另外它在高温和低温下的表现非常一致,因此在如本的LED照明解决方案中,很多会考虑采用MLCC,因为日本目前是业界当中LED寿命关注zui大的国家,要求LED照明产品寿命都要保证4万小时以上。
当然,MLCC也有其弱点,一是跟同等容量的电解电容相比,单价会比较高;另外MLCC有偏压的特性,偏压特性导致容量衰减,导致灯具的频闪现象。卓昊专门为此提供了一个解决方案——在一个客户的设计中,原来采用了4.7uF的电解电容,从电流曲线来看,没有中断,所以不会出现闪频的现象;而在用同样容值的MLCC替代电解电容后就有可能产生频闪。这是因为MLCC一旦施加电压,容量就会有衰减,如4.7uF 电容在50V、25摄氏度使用时,容量会下降到2.24.7uF,标准品电解电容,会产生实效容量不足,从而导致频闪。上的那些LED照明厂商,整个电源用的电容全部换成了MLCC。通常在不同的LED照明领域可以选择不同的MLCC产品:针对中耐压产品,可选用100V到630V的产品;针对有耐高温需求的产品,选在150摄氏度对应的产品;三是在交通灯、路灯等应用中,选择耐机械应力、耐热冲击的产品。
不过,面临MLCC的挑战,电解电容也没有淡出人们的视野,资料中显示,Rubycon推出推出的ZLH、YXJ系列低压电解电容器和BXA、BXC系列高压长寿命电解电容器,直径10mm的电解电容器可以达到105℃下1万小时的寿命,按理论推算,在75℃环境下其寿命可以达到8万小时;考虑其他影响因素,达到75℃下5万小时寿命没有问题,国产高压铝电解电容器的寿命近年来也有较大的提高,很多铝电解电容器制造商已经可以制造出105℃下1万小时产品,可以满足3万小时以下的LED驱动电路的需要。所以说,技术的竞赛还在继续。即使是相同的纹波电压,对低电压电路的影响也要比在高电压情况下更大。例如对于3.3V的CPU而言,0.2V纹波电压所占比例较小,不足以形成很大的影响,但是对于1.8V的CPU,同样是0.2V的纹波电压,其所占的比例就足以造成数字电路的判断失误。
ESR是等效“串联”电阻,标准品电解电容,将两个电容串联,会使ESR值增大,而并联则会使之减小。因此在需要更低ESR的场合,而低ESR的大容量电容价格又相对昂贵的情况下,用多个ESR相对高的铝电解电容并联,形成一个低ESR的大容量电容也是一种常用的办法。很多开关电源采取的电容并联的策略,以牺牲一定的PCB空间,标准品电解电容工厂,换来器件成本的减少。
不过一定等效串联电阻的存在也有好的方面。比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,而且在电容器的体积、容量受到严格限制的情况。这种情况多见于一些使用MOS管做调整管的三端稳压器或相似的电路中,采用太低的ESR电容器反而会降低整体的性能。
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