正確選擇一顆片式電容時,除了要提供其規格尺寸及容量大小外,還必須特別注意到電路對這顆片式電容的溫度系數、額定電壓等參數的要求。以下我們總結了貼片電容選型中常見的幾個問題,羅列出來供PCB設計工程師參考。如果對電容設計選型仍有疑問,可通過4008885058或登錄風華代理南山官網咨詢選型支持工程師。
(1)電容的工作電壓必須低于額定電壓,不得超過額定電壓使用。例如工作電壓為12V時,可選額定電壓16~25V;工作電壓為5V時,可選6~10V。另外電容器的電容量還與耐壓值有關。例如片狀鉭電容耐壓4~50V,0.1~4.7uF小容量電容有額定功率為50V的,而10uF以上,耐壓至高于25V的就很少見到,因此,在進行電路設計時應引起注意。
(2)應合理的選擇電容器精度及材料類別。市售的片狀電容器的精度在103以下的,其精度可達J級(±5%);在103以上則J級較少,以K級(±10%)居多;在104以上則以M級(±20%)為主。例如,在諧振回路中,為保證性能穩定,要采用C0G Ⅰ類材料及J級片狀多層陶瓷電容器;如在IC的電源正端往往要連接一個0.1PF的旁路電容,則可選Ⅲ類材料,M級精度的片狀多層陶瓷電容器。這樣既能保證產品精度要求,又能降低產品成本。
(3)市場上尺寸代碼為0805片狀電容器的容量規格(系列)最齊全,而0603一些偏僻的容量可能會缺貨。在生產批量不太大的時候,為防止市場缺貨而影響生產,可以將焊盤稍作延伸,使它能適用于0603及0805,避免造成因缺件而停產。
(4)片狀多層陶瓷電容器都是卷裝的,型號在帶盤上,而電容器上無任何標志。雖然可以用測量的方法知道其容量,但是很難區別材料類別的精度等級,因此在使用過程中,尤其是手工裝配時務必小心。
5)敞開式片狀微調電容器不能用波峰焊,而封閉式片狀微調電容器可用波峰焊。
(6)在國外的不少電路圖中,往往可見"OS——CON"商標的電容器,它就是日本SANYO(三洋)公司生產的有機半導體鋁固體電解電容器。它最大的特點是雖然是電解電容,但卻有與薄膜電容器相同的高頻特性;其次是等效串聯電阻小,并且對溫度不敏感;第三是可通過更大的紋波電流。例如,用30uH及1500uF/10v鋁電解電容器組成LC濾波器時,若采用OS-CON電解電容(L不變),只要22uF/20V的電容就可以達到效果。
另外,有可能看到一個大容量的普通鋁電解電容器并聯一個小容量的OS-CON電解電容。這是因為OS-CON的ESR低,并聯后其ESR更低,但小容量的OS-CON電解電容卻可通過大部分的紋波電容電流,從而獲得極好的濾波效果,使輸出紋波電壓減小很多,并且可減少損耗。
(7)片狀電容器普遍采用多層結構,在使用時有些人采用烙鐵手工焊接,此時一定要注意焊接速度,避免過熱,造成基化端頭因溫差大而斷裂,使容量下降。
(8)片狀電容器使用的是陶瓷基片,薄而脆。有些電路板較薄,安裝時受力不均勻會變形,很容易造成電容器折斷。解決的方法除了改進設計工藝外,還可在容易造成折斷的地方改用管狀電容,因為管狀電容強度高,不易折損。
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