选择电容要考虑哪些点?
选择电容要考虑哪些点?
1、容值:
在电路设计的过程中,根据我们的需求我们可确定容值,如:在每芯片的供电电源上,我们通常会并联一个0.1uF的电容,几个芯片的供电电源上并联一个10uF的电容,作用是保证芯片的可持续供电和滤掉高频杂波得到平滑的电源,当线路上的电源还没到达芯片时,可由旁路的0.1uf电容对芯片进行供电,保证芯片的工作。
而我们都知道在开关电源上通常会并联比较大的电容,以保证对负载的可持续供电,如470uF、100uF等,这个电容又是如何选择呢
2、类型:
为什么把类型放到第二点,根据上面的两个例子,我们来分析一下:
1、在芯片的供电电源会并联0.1uF和10uF电容,知道了容值,我们就要开始选择电容的类型,这个可以根据我们转载的另一篇文章《硬件基础知识(电容)》来参考一下;
(1)、我们要知道选择的电容是可变电容还是固定电容,这里很显然是固定电容。
(2)、我们要知道,选择的电容是有极性还是无极性,那么我们要知道有极性和无极性电容的差别,这里面最大的差别应该就是容量上,有极性相比于无极性的容量要大,具体分析去参见我们的另一篇文章啊,这里我们选择的是无极性。
(3)、那最后一部分我们就是按照介质去选择,在我们常规的应用中都是优选贴片次选插件,因此我们这里选择贴片陶瓷电容。
2、在开关电源上并联470uF或100uF电容,知道了容值,我们就要开始选择电容的类型,也是分为三步。
(1)、很显然是固定电容。
(2)、这个容值很显然是有极性。
(3)、最后一部分介质,我们的选择性就比较多,可选择铝电解电容、钽电容,我们了解过钽电容的都知道,它造价高、高频特性好,所以一般用在关键位置上,这里显然不合适,我们选择电解电容。
3、封装:
既然电容的类型都选择出来了,那么针对封装的范围就比较小了;
(1)、针对0.1uF的贴片陶瓷电容,我们的选择有0402、0603以及0805,甚至可以是1206等,这个要根据我们的PCB空间及下面要介绍的额定电压来选择。
(2)、针对10uF的贴片陶瓷电容,我们的选择有0603、0805以及1206等,这个也是要根据我们的PCB空间及下面要介绍的额定电压来选择。
(3)、针对100uF的铝电解电容,电解电容的封装选择,要结合品牌、等效内阻、寿命、温度等参数,来进行选择,才能确定电解电容的直径、高度。
(4)、针对470uF的铝电解电容,同上。的PCB空间及下面要介绍的额定电压来选择。
4、精度:
电容的精度不算是一个特别重要的参数,所以在选择时,不需要仔细选择;那我就说一个需要考虑电容精度的场合吧,如射频电路天线的输出接π型滤波电路,其中的电容要采用5%的精度,因为他直接涉及到射频的频段输出,如果偏差太大会影响信号。
5、温度:
温度的选择主要是根据应用场景,比如我的产品需要使用在-40℃—80℃的场景,那么你选择的电容温度一定要高过这个。
6、额定电压:
电容的额定电压是一个比较重要的值,因为在电路中,如果选择的电容电压不够,直接会导致电容的损坏以及整个系统的损坏,电容的额定电压一般为电路中电压的1.5-2倍。
7、频率特性:
我先声明一下,我们目前使用没有考虑过电容的频率特性过,它一般用在高频电路场合,讲解一下概念,大家自行了解一下:
电容器的频率特性通常是指电容器的电参数(如电容量、损耗角正切值等)随电场频率而变化的性质。在高频下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,因此电容量将相应地减小。与此同时,它的损耗将随频率的升高而增加。此外在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片接触电阻,极片的自身电感,引线电感等,都将影响电容器的性能,由于这些因素的影响,使得电容器的使用频率受到限制。
8、等效串联内阻(ESR):
等效内阻也是电容相对来说比较重要的一个参数,在振荡电路以及电源电路中,低ESR的电容得到比较好的效果,而高ESR的会引起电路失效以及滤波效果,特别是开关电源中这个参数是要列入到纹波的计算公式中。
9、成本、供应商、供货周期:
当你根据上述的条件,选择好了电容之后,这个时候就要考虑电容的成本,供货周期以及供应商,他直接涉及到你的产品的交期以及整个 产品的成本;而且选择好一颗电容后,要至少有2家可供货的供应商,以保证不会断货,还可让财务去压价。
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