MLCC选用二

发布日期 :2016-08-08 11:44 编号:3895494 发布IP:27.152.15.3
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另外,设计工程师除了要了解MLCC的温度性能外,还应该了解更多的性能。比如Y5V介质的电容,虽然容量很大,但是,这种铁电陶瓷有一个缺点,在就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少,最大甚至会下降70%。比如一个Y5V/50V/10uF的电容,在50V的直流电压下,其容量可能只有3uF!当然,不同的厂家的特性有差异,有的下降可能没这么严重。如果你一定要用Y5V的电容,除了要知道其容量随温度的变化曲线图外,还必须向厂家索取其容量随直流偏置电压变化的曲线图(甚至是要容量温度直流偏置综合图)。使用Y5V电容要有足够的电压降额。X7R的容量随其直流偏置工作电压的增大也减少,不过没有Y5V的那么明显。同时,MLCC尺寸越小,这种效应就越明显。
不同的材质的频率特性也不同。设计师必须了解不同材质的不同频率特性。比如C0G(又称高频热补偿型介质)的高频特性好,X7R的次之,Y5V的差。在做平滑(电源滤波)用途时,要求容量尽量大,所以可用Y5V电容,也就是说,Y5V电容可以取代电解电容。在做旁路用途时,比如IC的VCC引脚旁的旁路电容,至少要选用X7R电容。而振荡电路则必须用C0G电容。由于Y5V的性能较差,我一般都是不推荐使用的,要求设计工程师尽量考虑用X7R电容(或X5R电容)。如果对容量体积比要求高的场合,则考虑用钽电容而尽量避免用Y5V电容。当然,如果你们公司要求不高,还是可以考虑Y5V电容,但是要特别小心。
一般说MLCC的ESL(等效串联电感)、ESR(等效串联电阻)小,是相对于电解电容(包括钽电解电容)而言的。事实上,高频时,MLCC的ESL、ESR不可以忽略。一般C0G电容的谐振点能达上百MHz,一般X7R电容的谐振点能达几十MHz,而Y5V电容的谐振点仅仅是数MHz甚至不到1MHz。谐振点意味着,超过了这个频率,电容已经不是电容特性了,而是电感特性了。如果想使MLCC用于更高频率,比如微波,那么,就必须用专门的微波材料和工艺制造的MLCC。微波电容要求ESL、ESR必须更小。
MLCC一直在小型化的方向进展。现在0402的封装已经是主流产品。但是小型化可能带来其它的一些危害。事实上,不是所有的电子产品都是那么在意和欢迎小型化MLCC的。在意小型化的电子产品,比如手机、数码产品等等,这些产品成为MLCC小型化的主要推动力。对于MLCC厂家来说,小型化MLCC占有主要的出货量。但是从整个电子业界来说,还有很多电子设备,对小型化不是那么在乎,性能和可靠性才是关键考虑因素,MLCC小型化带来了可靠性的隐患。比如通信设备、医疗设备、工控设备、电源等。这些电子设备空间够大,对MLCC小型化不是很感兴趣;而且,这些电子设备不像个人消费品那样追赶时髦且更新换代快,而是更在乎长久使用的可靠性,所以对于元件的余量要求更高(为了保证可靠性,余量要大,所以尺寸更大的MLCC才满足要求。另外,更大的尺寸使得MLCC厂家在提高电容的可靠性上更有发挥的空间)。这点恰好与MLCC厂家追求小型化的方向不一致。这是个矛盾。这些高可靠性要求的电子设备的特点是量不是很大,但是价格昂贵(个别种类电源除外),可靠性要求也高。如果是知名的电子设备厂,日子会好过一点,因为MLCC厂会为他们保存一些大尺寸的规格的MLCC生产。如果不是知名的电子设备厂,也不用那么悲观,毕竟,还有少数MLCC厂定位不同,依然会继续生产大尺寸的电容。所以,作为这种电子设备的厂家,要善于寻找定位于高性能高可靠的较大尺寸的MLCC厂家。但是有一个注意事项是,所选用的规格不可以是才有的规格,至少是有两家满足自己公司要求的MLCC厂家在生产这种规格。另外,对于小型化不影响性能和可靠性要求时,还是优先考虑小型化的MLCC。
购买商品的一般决策逻辑是:能不能用,好不好用,耐不耐用,价格。其实这个逻辑也可以套用到MLCC的选型过程中:首先MLCC参数要满足电路要求,其次就是参数与介质是否能让系统工作在状态;再次,来料MLCC是否存在不良品,可靠性如何;最后,价格是否有优势,供应商配合是否及时。许多设计工程师不重视无源元件,以为仅靠理论计算出参数就行,其实,MLCC的选型是个复杂的过程,并不是简单的满足参数就可以的。
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