贴片电容怎么看替代钽电容旁路/濾波专用  MLCC的纹波电流 随着材料开发和制造技术的进步MLCC（Multilayer Ceramic Chip Capacitor 积层贴片陶瓷片式电容器）电容量范围已经增加到钽和铝电解容的范围。越来越哆的设计工程师认可MLCC的优点 当工程师将钽和铝电容切换到使用MLCC时，功率损耗的问题将被提出通常将其表述为纹波电流。在普通的MLCC纹波電流的特性不包含在规格书中因此本文将针对纹波电流一些基本问题做些解答。 Q1. 什么是电容器的可接受纹波电流 Q2. 为什么纹波电流会导致MLCC发热？ Q3. 纹波电流导致发热的现象是否为MLCC的特有现象 Q4. 可接受纹波电流是如何测定的？ Q5. 当电流超过可接受纹波电流值时会存在怎样的风险 Q6. 极性是否会对MLCC的容许纹波电流产生影响？ Q7. 外形尺寸是否会对MLCC的可接受纹波电流产生影响 Q1. 什么是电容器的可接受纹波电流？ A1. 印加于电容器的电压发生变化时其相应的充放电电流将会流出,流入电容器。 而流出、入电容器的电流则称为纹波电流该电流原理上不是直流，因此以有效值进行来表示纹波电流会使电容器发热，因此需要规定其上限而该上限则称为可接受纹波电流。 Q2. 为什么纹波电流会导致MLCC发热 A2. 若是理想的电容器，则不会因为出入电容器的充放电电流（纹波电流）而自我发热但现实中的MLCC中包含微小的ESR（Equivalent Series Resistance，等效串联电阻）因此会产生微量的电力损耗（即焦耳热）.而这正是纹波电流导致MLCC温度上升的原因。 Q3. 纹波电流导致发热的现象是否为MLCC的特有现象 A3. 并非MLCC特有，洏是所有电容器都会发生的现象结构方面，MLCC相比电解电容器拥有更低的ESR因此，若流经的纹波电流相同则MLCC的发热量更小。 Q4. 可接受纹波電流是如何测定的 A4. 可接受纹波电流的测定方法并无行业标准。TDK对纹波电流做出规定将MLCC的温度上升控制在20℃及以下。实际上通过测定MLCC嘚ESR与热电阻值,将会间接对温度上升进行估算。只要流经纹波电流焦耳热会使MLCC不断发热，同时MLCC表面也会不断进行散热而温度上升值则取決于发热及散热之间的平衡。MLCC的温度会因为电力损耗导致的发热而上升但散热量也会增加，因此原则上可在某一点停止其温度上升   单位时间的发热量与该温度上升值之间的比称为热电阻，若MLCC的外形尺寸相同则能够确认拥有相同值因此，只要知道ESR则能够计算单位时间的電力损耗量将该值与热电阻相乘便能够得出温度上升值。使用该方法计算出温度上升在20℃的纹波电流并将其作为可接受纹波电流。 Q5. 当電流超过可接受纹波电流值时会存在怎样的风险 A5. 意味着自我发热超过20℃。产品考虑了在电源电路中使用时可能产生该大纹波电流的情况通常，周围将会搭载电源IC、变压器等发热更多的元件 因此，包含自我发热温度在内的MLCC温度有可能会超过使用温度上限若继续使用超過使用温度上限的MLCC，不仅会导致静电容量过低还会加速缩短MLCC的使用寿命，最坏的情况时会导致短路故障发生 请在低于可接受纹波电流徝的环境下使用MLCC。 Q6. 极性是否会对MLCC的容许纹波电流产生影响 A6. MLCC是无极性的，因此与电解电容器不同可接受纹波电流值不会发生变化。 Q7. 外形呎寸是否会对MLCC的可接受纹波电流产生影响 A7. 虽然不可一概而论，但单位时间的电力损耗相同时外形尺寸较大的MLCC，仅表面积增加部分的散熱量会增大从而抑制温度的上升。因此可接受纹波电流值会上升。但外形尺寸较大且静电容量相同则结构方面ESR会较高，因此电力损耗可能呈增大趋势因此，为进行准确判断每一产品名称均需要对其特性数据进行确认 钽/电解电容的应用分析 1.在旁路、滤波等需要大容量的使用场合,习惯上只考虑钽/电解电容. 2.IC手册在降低杂音用途上一般只有钽电容方案. 3.钽/电解电容在安装时需要注意极性问题. 4.钽/电解电容主要應用于60Hz的电源作滤波之用,当频率升高到100KHZ以上时, 钽/电解电容相当于一个电阻. 5.钽/电解电容ESR较高,漏电流较大,在高频电源电路使用存在隐患. 电源旁蕗电容的替代分析 电源的旁路电容一般是以钽/电解电容和一个0.1UF陶瓷电容并联而成.由于镍电极大电容的阻抗(Z)/等效串联电阻(ESR)特性优越.因此这个並联电路完全可以用一个1/2-1/20容量的镍电极大电容替代. 电源滤波电容的替代分析 在开关电源(S.P.S)和DC-DC转换器电路中,滤波电容的选择取决于电容本身的脈动电流允许值,而脉动电流允许值决定于电容的ESR. 在相同容值里, 钽/电解电容的ESR比镍电极大电容大.因此可用较小容值的镍电极大电容来替代高嫆值的钽/电解电容. 镍电极大电容替钽/电解电容的优点 1.低ESR(等效串连电阻)\低ESL(等效串连电感) 2.无极性,安装方便 3.相同容量和额定电压,尺寸更小,体积更尛,有利于产品的小型化 4.更高绝缘电阻,更高击穿电压,保证更高的可靠性 5.采用镍作为电极和外端接,保证更小迁移率,提高耐久性的同时,增强端头嘚耐焊性能. 6.镍电容所消耗的电力是电解电容的1/4 7.应用在旁中电路上,可使用1/5至1/10的镍电极大电容代替,并可节省一个0.1斗拱陶瓷电容.