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寄生電容器知識(shí)詳解
電源紋波和瞬態(tài)規(guī)格會(huì)決定所需電容器的大小,同時(shí)也會(huì)限制電容器的寄生組成設(shè)置。圖1顯示一個(gè)電容器的基本寄生組成,其由等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL)組成,并且以曲線圖呈現(xiàn)出三種電容器(陶瓷電容器、鋁質(zhì)電解電容器和鋁聚合物電容器)的阻抗與頻率之間的關(guān)系。表1顯示了用于生成這些曲線的各個(gè)值。公司曾經(jīng)試圖增加電極的表面積,例如將多孔導(dǎo)電材料(如目前市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的活性炭)應(yīng)用于電容器中。這些值為低壓(1V~2.5V)、中等強(qiáng)度電流(5A)同步降1壓電源的典型值。
電容器及其寄生要素在連續(xù)同步降1壓調(diào)節(jié)器中形成不同的紋波電壓
圖3顯示了一個(gè)深度連續(xù)反激或者降1壓調(diào)節(jié)器的波形,其輸出電容器電流可以為正和負(fù),而具體狀態(tài)會(huì)不斷快速變化。紅色線條清楚表明了這種情況,其電壓由這種電流乘以ESR得出,結(jié)果則為一種方波。電容器元件的電壓為方波的組成部分。它導(dǎo)致線性充電和放電,如藍(lán)色三角波形所示。僅當(dāng)電流在過渡期間變化時(shí),電容器ESL的電壓才明顯。這樣一來,利用以往技術(shù)制造的鋁電解電容器,由于要吸收比以往更大的脈動(dòng)電流,不得不選擇大尺寸的電容器。這種電壓會(huì)非常高,取決于輸出電流升時(shí)間。請(qǐng)注意,在這種情況下,綠色線條需除以10(假設(shè)25 nS電流過渡)。這些大電感尖峰就是在反激或降1壓電源中經(jīng)常出現(xiàn)雙級(jí)濾波器的眾多原因之一。
現(xiàn)在有很多種類的電解電容器的工作環(huán)境溫度已經(jīng)很高,如B43502在環(huán)境溫度為90℃,通過電解電容器的交流電流和額定脈沖電流的比為0.5時(shí),壽命仍然為10000h,但是如果溫度上升到95℃時(shí),電解電容器即已經(jīng)損壞。3、耦合電容連接于信號(hào)源和信號(hào)處理電路或兩級(jí)放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流電或脈動(dòng)信號(hào)通過,使相信的放大器直流工作點(diǎn)互不影響。因此,在選擇電容器的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)具體的環(huán)境溫度和其它的參數(shù)指標(biāo)來選定,如果忽略了環(huán)境溫度對(duì)電容器壽命的影響,那么電源工作的可靠性、穩(wěn)定性將大大降低,甚至損壞設(shè)備和儀器。