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使用MLCC电容器

应用笔记

2005年9月

多层陶瓷芯片（MLCC）电容器用于经常在dc-dc变换器输入和输出滤波器.

它们具有低ESR,低ESL,成本低.他们也有没有与之相关重大可靠性问题.

所有这些特性使它们适合用于功率管理应用程序.还有,但是,有些问题在DC-DC转换器电路使用这些

电容时考虑问题.一些陶瓷电容可以在一定条件下失去很多他们价值.这个丢失电容会降低DC-DC转换器瞬态响应,或者它甚至可以使转换器控制环路不稳定.

首先,我们只建议使用C0G,X7R,X5R或电介质.由于C0G电容器不可用,除较低值,X7R和X5R成为大多数情况下,唯一合适选择.我们强烈

建议不要使用Y5V或任何类似电介质.这些电容器将失去高达90％价值

在许多典型操作条件.

每X7R / X5R电介质单位体产品电容量已经增加不少,在过去数年.

然而,你应该小心使用组件具有最高电容密度.这些电容器失去很多其值中较高频率大多数dc-dc变

换器电路运行.他们失去更多电容时直流偏压施加到它们.

表1中一个主要制造商生产各种尺寸情况下,比较典型X7R / X5R电容值.

我们先测定电容值与没有直流偏置频率我们首先使用网络分析仪测得电容值与没有直流偏置在频率为1 00kHz,并发现更高电容密度,较低将是在高频率值.接着,我们检查关于在直流滴在电容制造商曲线作为函数施加偏压,并再次发现,较高密度电容值下降更快直流偏置.

标称电压测量值

股价值表壳尺寸厚度额定值为0V直流偏置

freg100kHz

10uF06030.8mm 6.3V 5.2uF

0805 1.25mm10V7uF

1206 1.6mm10V10uF

12102mm25V10uF

22uF0805 1.25mm 6.3V12uF

1206 1.6mm 6.3V19uF

1210 2.5mm16V19uF

47uF1206 1.6mm 6.3V35uF

1210 2.5mm 6.3V43uF

1812 2.5mm 6.3V47uF 表1：各种陶瓷电容值和尺寸比较

％电容降

（典型值）3V直流偏置5V DCBias 45%67%

20%40%

5%12%

2%5%

33%55%

15%33%

1%8%

33%60%

12%28%

10%20%

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修订版1.0 - 2005年9月使用MLCC电容器

例如,忽略最初部分到部分公差和温度效应,一个10uF/ 10V / 1206电容器中高频直流 - 直流转换

器输入或输出滤波器中实际上将9.5uF在3V或8.8uF在5V.然而,0805电容器具有相同值和评分可以是低至5-6uF在3V和4-5uF在5V,假定频率和偏压影响是累产品.这是一个相当距离标称设计值电容差.

根据表1所示结果,对于一个10μF电容,建议使用1206足迹,并为22μF和47uF电解为大家推荐一款1210足迹. 1812年排放量要比121047uF电解稍微好一点,但我们不认为改进是值得额外空间,增加成本.

有时产品成本也可以影响所选择足迹.例如,如果一个1210,22μF电容器是一个1206两倍以上成本,则12

06组分可以是优选.在其它应用中,设计人员可能只是想在一个有限足迹最大电容.如果,例如,对于

一个电容器1206仅室,47uF电解部仍会有即使它失去它值大于22μF或10uF部分比例较大最电容.

在表1第三列表示各部件厚度（高度）.制造商有时会在不同高度相同电容和足迹.这有时做是为适应

不同额定电压.如果应用程序允许,选择最厚部分可用于给定电容和足迹.

高个子电容有更厚绝缘层,将不会降低尽可能多与偏置电压或频率.所有表1所示成分是在写这篇文章时

最高可用电容.

应当指出是,在本设计笔记得出结论是根据我们测量和观察部分,因为这样写一小部分.事实上

,频率对电容影响甚至不能在大多数制造商参数表包括在该研究中使用人发现.随着技术在未来改善,推荐最佳足迹特定值电容器可以变得更小.

然而,这里提出问题将仍然适用,和DC-DC转换器设计工程师应该时刻注意他们.

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