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贴片钽电容应用注意事项

贴片钽电容并联连接时的注意事项

(一)与铝电解电容器并联

为了降低成本,通常将铝电解电容器与贴片钽电容器并联使用,使用时请注意以下几点:

图9

   图中Ir为纹波电流总和,ESR为电容器的等效串联电阻,Zc为电容器容量成分的阻抗。

   通过并联连接的各电容器的纹波电流应经图9的基本等效电路的值求得。

   以100kHz~数MHz频率为对象设计时,各电容器的容抗Zc极小可以省略,实际通过的纹波电流值应由ESR决定,纹波电流的计算式如下:

Ir1=Ir •ESR2/(ESR1+ESR2)

Ir2=Ir •ESR1/(ESR1+ESR2)

   设100uF钽电容器的ESR1=30 mΩ,1000uF铝电容器的ESR2=70

mΩ,总纹波电流Ir=1000mA,则通过贴片钽电容器的纹波电流为:

Ir1=Ir •ESR2/(ESR1+ESR2)

  =1000 mA•70 mΩ/(30 mΩ+70 mΩ)

  =700 mA

   由此可见,只具有不到总容量十分之一的贴片钽电容器通过了70%的纹波电流。

   综上所述,贴片钽电容器与铝电容器并联使用时,铝电容器的主要作用是储存能量,而吸收纹波主要靠贴片钽电容器,因此在设计和使用时,一定要选择具有充分容量的钽电容器。

(二)与瓷介等高频无极性电容器并联

   由于电解电容器的高频特性较差,当用于电源滤波及退耦电路时,通常的做法是在电解电容器旁并联一只瓷介电容器,以改善电路的频率响应特性,如图10所示。

图10

   在工作频率范围内,要注意选择具有合适频率特性的高频小容量电容器,方能正确弥补贴片钽电容器高频特性的不足。

   以0~10MHz频率为设计对象时,贴片钽电容器的频率响应在100kHz以下,则要求瓷介电容器在100kHz~10MHz频率范围内具有较小的阻抗,若在此选用1000pF以下电容器对改善高频特性不会有多大作用。

   如上所述,贴片钽电容与小容量无极性电容器并联使用时,要根据工作频段注意匹配两者之间的频率特性。

   对频率响应有较高要求的电路,通常将不同类型、不同容量的多只电容器并联使用,以达到在很宽频率范围内有良好的频率响应特性,如图11所示:

图11

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