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钽电容器线路应用注意事项(五)

发布时间:2013-4-1
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:
钽电容并联使用电路图
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。
钽电容抗高频干扰电路图
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:
高性能LC滤波电路图