Peringkat tegangan kapasitor: keramik vs elektrolitik

11

Sekarang saya tahu ketika datang ke kapasitor elektrolitik itu biasanya praktik yang baik untuk menggunakan peringkat tegangan 1,5x - 2,5x peringkat maksimum yang pernah Anda harapkan kapasitor terkena, karena masa hidup dapat dikurangi secara signifikan dengan menjalankannya di dekat batasnya.

Tetapi apakah protokol yang sama berlaku untuk kapasitor keramik? Sebagai contoh, asumsikan kapasitor keramik 25V - apakah menjalankannya pada 24V akan mengurangi masa pakainya secara signifikan?

Saat ini saya sedang merancang PSU yang harus dapat diandalkan, jadi saat ini saya menggunakan 50V caps untuk input 20V maksimum (35V caps tidak tersedia), tetapi saya ingin beralih ke 25V caps jika memungkinkan.

capacitor reliability Thomas O
sumber

Jawaban:

9

Anda tidak memiliki masalah umur pakai yang sama dengan tutup keramik. Anda akan kehilangan kapasitansi saat voltase bertambah. Jumlah yang Anda hilangkan tergantung pada dielektrik.

Ketika memilih elektrolit Anda juga perlu melihat ESR, peringkat suhu dan suhu operasi maksimum. Karena masa pakai diprediksi menggunakan hukum energi aktivasi Arrhenius yang berjalan menggunakan tutup terukur 105 ° C akan memberi Anda peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan menjalankan tutup 85 ° C (dengan asumsi semua kondisi lainnya sama). Ada sekitar 5.000 jam electrolytics dengan peringkat.

jluciani
sumber
OOC, apakah Anda sama "luciani" yang mengembangkan perpustakaan luciani untuk gEDA? Jika ya, terima kasih! Saya menggunakan banyak jejak kaki itu.
Thomas O
1
Itu aku. Kemet (cap keramik mfg) memiliki beberapa catatan aplikasi luar biasa yang menjelaskan toleransi topi mereka. Untuk catu daya, saya menyukai seri elektrolitik Nichicon PM. Saya akan memeriksa situs web mereka karena mereka mungkin memiliki seri ESR rendah baru.
jluciani
Saya melewatkan pernyataan regulator uang. Jika Anda membutuhkan ESR rendah dari keramik dan ukuran kecil, saya akan menggunakan X5R atau X7R dielektrik. Toleransi Y5V cukup buruk pada rentang tegangan dan suhu.
jluciani
@ Thomas O - Sungguh, kecuali jika Anda membutuhkan BANYAK kapasitansi dalam paket kecil, Anda tidak boleh menggunakan apa pun yang kurang dari X (7/5) R. Z5U Dll ... benar-benar tidak layak kecuali Anda perlu memotong setiap sen.
Connor Wolf
7

tutup keramik benar-benar tahan lama, MLCC sering diuji pada tegangan pengenal 200% ~ 1000 jam sebelum kegagalan.

Yang sedang berkata, saya sering menemukan bahwa MLCC tegangan yang lebih tinggi sebenarnya bisa lebih murah daripada tegangan yang lebih rendah untuk kapasitansi yang diberikan karena volume industri yang lebih tinggi untuk peringkat tegangan yang lebih tinggi. Misalnya menemukan 16v 0,1 uF MLCC tidak pernah menjadi masalah, tetapi sesuatu seperti 100pF mungkin lebih murah di 50V daripada di 16V

Menandai
sumber
3

Anda seharusnya tidak membandingkan keramik dengan elektrolitik dalam hal umur, mereka sebenarnya dimaksudkan untuk tujuan yang sama sekali berbeda. Kebanyakan pemula (saya lakukan sampai baru-baru ini) berpikir mereka hanya nilai yang lebih tinggi, tetapi mereka berbeda seperti induktor terhadap resistor. Terutama karena nilai-nilai elektrolitik lebih perkiraan, dan nilainya jauh lebih tergantung suhu daripada keramik, polikarbonat atau tantalum. Catatan: Tantalum sangat sensitif terhadap tegangan.

Anda menjawab bahwa saya juga akan menggunakan topi 50V untuk pasokan 20V, sebenarnya jika Anda melirik kurva biaya untuk elektrolitik Anda akan melihat bahwa mereka bekerja lebih baik (lebih banyak farad) sekitar 1/3 dari peringkat mereka. Adapun untuk tujuan yang berbeda, Anda akan mendapatkan pemanasan dalam elektrolit jika Anda membiarkannya mengisi penuh dan melepaskan pada siklus, misalnya menggunakan 220uF untuk melayani beban 10 amp pada penyearah akan dikenakan pajak tutup dan menyebabkan pemanasan di sadapan, dan seperti yang ditunjukkan oleh jawaban lain, pemanasan sama dengan farad yang lebih sedikit.

Saya hanya seorang amatir, jadi tidak ada matematika yang pintar, maaf.

Konrad B
sumber
Saya harus menggunakan keramik, karena diperlukan oleh regulator uang yang saya gunakan. Tapi saya ingin tahu apakah menggunakan tutup 25V tidak apa-apa untuk pasokan 20V.
Thomas O
2
Ah, ok, buck regulator adalah cerita yang berbeda, pasti dibutuhkan keramik, saya yakin Anda menginginkan komponen 50V, RENDAH K jika memungkinkan. Paralelkan mereka untuk mendapatkan nilai yang dibutuhkan jika perlu.
Conrad B
Ukuran sangat penting, itulah sebabnya saya ingin mengurangi tegangan.
Thomas O
respons frekuensi masing-masing jenis kapasitor juga berbeda.
Kellenjb