钽电容最常见的使用故障
时间：2017-06-14 作者：91再生 来源：91再生网
片式钽电容器最常用的电路是电源电路的前级滤波和输出端的二级滤波.另外,也可以并联使用在退藕电路以消除寄生电容造成的杂波干扰.有时候,大容量的片式钽电容器也可以使用在脉冲充放电电路中作为二级瞬时补偿电源.一些阻抗特别低的产品也可以使用在大规模集成电路的前级滤波上,以保证大规模集成电路使用中不因为交流纹波过高而发热量太大死机.
由于不同电路中的电路参数差别很大,不同规格的片式钽电容器的参数指标不同,因此,在电路设计选型时,必须保证电路参数要求和电容器的参数配合合适.否则,完全有可能出现因为电容器参数和电路参数不匹配导致的失效和电路故障.
最常见的使用故障如下;
1.工作频率和电容器类型不配套;
在甚高频电路,由于电路工作频率高会导致电容器的感抗增加而容量下降,因此,必须使用感抗和阻抗ESR非常低的叠层陶瓷电容器[MLCC].同样,在中低频率滤波电路使用,就必须使用片式钽电容器,因为MLCC在低频率下滤波效果就很差.合适的工作频率和电容器阻抗及容量变化上存在如下数学关系;ESR=1/2πfcESR就是电容器的等效串联电阻.
π圆周率3.14
f是电路工作频率
C是电容器的容量
不同种类电容器的自有ESR差别非常大,根据上面的公式可以推导出这样的结论;不同种类的电容器由于ESR不同而适合于不同频率的滤波电路.不单是体积和体积容量比大小的问题.因此,您必须根据电路中的需要过滤掉的纹波的频率来选择阻抗ESR在不同范围的电容器,容量选择只考虑信号响应速度的快慢要求即可.否则,滤波效果就不能达到设计要求.
电容器的等效串联电阻ESR和容量甚至电容器种类选择不合适,滤波效果就会很差,滤波后电路中就会仍然存在不同频率的交流杂波干扰信号.因此,使用在滤波电路中的电容器,因为选择了频率特性不合适的电容器,滤波性能就不能达到要求.一句话;使用在滤波电路中的电容器,必须首先考虑电容器的频率特性是否和电路中的需要过滤掉的交流杂波频率相符.由于使用的电容器频率特性不合适,滤波电路出现故障,实际上是一种低层次的技术失误.这要求电路设计者必须对各类电子元件的不同参数特点有个基本的了解.千万不要在对此了解不够时实验性地完成电路设计,到出现问题时再去找其它的原因.
从上式中可以得出;如果该电路使用的电容器的容量偏低,阻抗偏大,会导致电容器在超过容许的大电流冲击下发热失效.
到底该使用多大容量的电容器,可以参考我的另外一篇博文[输出电流和容量匹配计算].
如果放电功率较大,放电频率较高,那么需要降额的幅度更大.
此类电路中的失效问题,例如开机时的爆炸短路现象,多数都是因为电路设计者不清楚滤波电路和放电电路的信号特点存在非常大的差别,因此,不分电路类型,统统规定降额多少的做法是非常缺乏科学依据的自杀行为.
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