IC的电源线中并联连接有电容器。这是因为电源线中存在电路图中无法标识的阻抗,它会使电源电压发生变动,使电路错误工作或在电路间引起干扰。
因此将电容器进行并联,在通过其充放电抑制电压变动的同时,利用使交流通过的电容器的性质将噪音旁通至地线层侧。这就称为去耦电容器(又被称为旁路电容)。
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去耦用途中,在低频率到高频率的大范围频率频带,呈现低阻抗的电容器较为理想,但在现实中,电容器阻抗-频率特性呈V型曲线。
位于V字谷底位置的频率称为自我共振频率(SRF),起到电容器作用的是自我共振频率以下的部分。因此,在去耦用途中,一般通过并联特性不同的电容器来覆盖大范围频率频带。
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2、将DC-DC转换器中的电解电容器更换为MLCC的优点
问题:将MLCC用作去耦电容器时可能产生的反共振是怎样的现象?
MLCC拥有低ESR的特点,但在去耦用途中,这个特点也会成为弊端。例如,将多个MLCC进行并联,对通过大电流、低电压驱动的IC进行去耦。电容器作为电容器发挥作用的是SRF(自我共振频率)以下的频率频带,SRF以上则起到了电感器的作用。
因此,若2个MLCC的SRF(自我共振频率)接近,则会形成电感器与电容器的LC并联谐振电路,从而容易发生振动。这就是反共振现象。
反共振会产生强烈的阻抗极值,在该频率中噪音除去效果将会减弱,电源电压不稳,同时会产生电路错误工作。
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问题:有哪些对策可防止反共振的发生?
宸远(CCT)自行开发的全新ESR控制MLCC具有很好的效果。该电容器拥有与三端子贯穿型电容器相似的结构,其特点在于,通过与多个内部电极模式之间的组合改变积层体内的导体电阻值,实现将ESR设计为任意值。从而可实现在无需改变芯片尺寸、静电容量与耐电压等的情况下对ESR值进行更改的产品。
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问题:ESR控制MLCC可以用于DC-DC转换器等的相位补偿中吗?
可以使用且非常有效。使用复杂的电路网络进行位相补偿会产生元件数量增加的问题,但通过将其设计为最佳的ESR值后,可在控制元件数量的同时,实现稳定工作。同时,由于其生产使用与现有产品相同的材料与工艺,因此其还拥有印刷线路板的配线设计与布局等无特殊限制的优点。
村田|MLCC的挑战 1206/1210尺寸 扩充100μF以上范围的产品阵容
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摘要
株式会社村田制作所的多层陶瓷电容器(GRM系列)的1206(3.2×1.6mm)尺寸、1210尺寸(3.2×2.5mm),扩大了超过100μF范围的产品阵容,其中追加了150μF、200μF、300μF产品。
背景
随着电子设备的功能不断强化,笔记本电脑、服务器、通信基础设施等各种应用的电源电路设计,对能减少贴装面积、高频的元器件要求也越来越高。公司开发大容量多层陶瓷电容器并扩充产品阵容,作为上述解决方案之一。服务器用途已经有使用案例,近几年需求也在不断增长。
特征
本产品在100μF以上范围内,与一般使用的聚合物电容器相比,实现了更低ESR及小型化。由于ESR小,有时也可使用静电容量比聚合物电容器小的MLCC替代。
此外,如在电路中并联多个MLCC来确保静电容量,则可使用大容量产品替代,减少元器件个数。