在電壓調節器中,以下三大類電容通常用作電壓輸入和輸出旁路電容:多層陶瓷電容、固態鉭電解電容和鋁電解電容。設計人員在選擇旁路電容時,以及薄膜電容器用于濾波器、積分器、時序電路和實際電容值非常重要的其它應用時,都必須考慮這些因素。若選擇不當,則可能導致電路不穩定、噪聲和功耗過大、產品生命周期縮短,以及產生不可預測的電路行為。
薄膜電容器選型要求
1.電容器的額定電壓:
指在額定溫度范圍內可以連續施加到電容器的最高直流電壓或脈沖電壓的峰值。考慮到可靠性降額使用要求,通常要求實際工作電壓應小于80%的額定電壓值。
2.電容器的工作電壓選擇:
通過電容器的脈沖電壓和耐電壓,由于薄膜電容器存在損耗,在高頻和高脈沖條件下使用時,如有較大通過電容器的電流會使薄膜電容器的自身發熱,嚴重時將會有熱擊穿等(冒煙、擊穿)的危險,因此使用中還受到電容器額定電流的限制。使用時必須確保這兩個電壓都在允許范圍之內。如果無法確定實際工作電壓(電流)波形,可用電容器工作的自身溫升來確定,通常對聚酯類電容,允許自身溫升在小于10C的條件下使用。對于聚丙烯電容,允許在自身溫升在小于5℃的條件下使用。(實際測量應在電容器端面引線焊接部位表面測試)
3.電容器容量和引線跨距的選擇:
1) 容量選取必須符合E24系列值范圍內:1.0, 1.1, 1.2,1.3, 1.5,1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9,4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1共24級,其中下面畫橫線的為E12系列值,為優選系列值。
2)容量取值范圍應符合各類電容器通用規格書中給出的容量范圍 :
不同廠家提供的規格書,其容量的上、下限范圍可能略有不同,但如果容量選取值已明顯低于該類別的下限值,則應在陶瓷電容器中選取,反之如容量值已高于該類別的上限值,則應在電解電容器中選取。
3)引線成型腳距的選取:
不同型號不同規格的薄膜電容器,其引線常規間距P 在廠家規格書中都有確定的數值,但在實際使用中,根據PCB裝配要求,可以要求廠家成型供貨,給出的成型后腳距F的尺寸要求。
薄膜電容器選型常見問題
A額定電壓選擇不當
額定電壓選擇不當,州現最多的地方是諧振電路部分(C5)。研發人員應該根據設備的額 定功率,輸入電壓,電路拓撲,逆變控制方式, 負載材質,負載磁較率,電路Q值等參數 作為綜合考慮后作初步計算。待樣機初步達到要求后,需要用示波器加高壓電壓探頭,實際測塋一下設備在最大功率的時候,諧振電容器兩端的峰峰值電壓,峰值電壓,均方根值電壓,諧振頻率等參數,用來判定所選擇的諧振電容器型號及參是否正確。
B額定電流選擇不當
額定電流選擇不當,出現最多的地方是C3(直流支撐)和C5(諧振)部份。實際需要的電流值如果比電容器允許通過的電流值人,那么會造成電容器發熱嚴重,長期高溫T.作,導致電容器壽命大大降低,嚴重的會炸毀甚至是起火燃燒。在設備研發中,可以通過專用的電流 探頭或其他方式,測量一下實際需要的峰值電流,均方根值電流,然后調整電容器的參數。 最終通過設備在滿功率老化測試中,測量一F電容器的溫升,根據電容器的溫升允許參數來判定電容器的選擇是否恰當。(電流測量及溫升情況來綜合評定)
C按線方式不當
接線方式不當,主要出現在電容器多只并聯使用中。由于接線方式,走線距離不一-致等因數,導致每只并聯的電容器在電路中分流不一致。最終體現在多只并聯的電容器,每只的溫升都不一-致。個別位置的電容器溫升過高,州現燒毀的情況。因此,微要對電容器的并聯使用進行合理的布線及連接,盡量要做到均流,提高電容器的使用壽命。