技术资料

工作温度对钽电容ESR的影响

2020-05-13 16:10:10 sont

 "钽电容的工作温度一直是我们在电路设计时容易忽略的问题。也是引起我们产品故障的一个隐性问题,下面我们就来说说钽电容工作问题对钽电容ESR的影响。
钽电容
的性能并非一成不变,而是会受到环境的影响,而对钽电容影响最大的就是温度。而在不同种类的电容当中,采用电解液作为阴极材质的电容例如铝电解液电容,受温度影响又最为明显。因为在不同种类的阴极,例如电解液、二氧化锰、固体聚合物导体当中,只有电解液采用离子导电方式,而其余几种均采用电子导电方式。对于离子导电而言,温度越高,其离子活动越强,电离程度也越强。因此,在温度不超过额定限度的前提下,电解液电容在高温状态下的性能要比低温状态下更好。
 钽电容


上图代表25摄氏度下,三种电容降低涟波电压的能力(电路可以参考"钽电容ESR值与涟波电压的关系")。其中第一个表格所使用的OSCON SVP铝固体聚合物导体电容(1颗,100μF,ESR=40毫欧姆) ),第二个表格所使用的是低阻抗铝电解液电容(3颗并联),第三个表格使用的是低阻抗钽电容(2颗并联)。

从表格中可以看出,在25摄氏度的常温状态下,三者所产生的涟波电压分别是22.8/23.8/24.8mV。也就是说,1颗铝固体聚合物导体电容,在25摄氏度下降低涟波电压的能力,大致相当于2颗钽电容和3颗铝电解液电容。
钽电容
上图同样是这三种电容,同一电路,在70摄氏度下降低涟波电压的表现。可以看出,铝固体聚合物导体电容和钽电容的性能改变都不大,依然保持在24~25mV左右,但是3颗铝电解液电容并联下的涟波电压降低到了16.4mV,这时只需要并联两颗这种电容,即可达到25摄氏度状态下的25mV左右水平,其性能提升巨大。

下面我们就要看低温环境下这三种电容的表现了。上图是在零下20摄氏度下三种电容的成绩。可以看出,在低温环境下,铝电解液电容的性能降低得非常厉害。3颗并联状态下的涟波电压由25摄氏度下的23.8mV猛增到了57.6mV。要将涟波电压降低到和25摄氏度相同的数值,需要并联7颗这种电容。相比之下我们还能看出,铝固体聚合物导体电容和钽电容的性能,无论是在25度、70度还是-20度环境下,其波动都不大。钽电容

从以上分析我们不难看出,铝电解液电容的ESR值受温度影响是极其明显的。上面的图表则直接画出了不同种类电容,在不同温度状态下的ESR曲线。其中铝电解液电容(蓝色线)随温度(Y轴)的增加,ESR值(X轴)降低明显。而铝固体聚合物导体电容(紫色线)和钽电容(绿色线)以及高档陶瓷电容(红色线)则近似于直线,其ESR值受温度影响不大。而普通陶瓷电容(粉红线)则受温度影响较大。
钽电容
这里需要说明的是,上表中用做比较的铝固体聚合物导体电容,其容量较小(只有100μF),而且ESR并不太低(40毫欧)。如换上大容量,ESR更低的同类产品,最终性能表现将更加突出。
希望上述资源能给大家在工作当中带来帮助。

本文编辑钽电容生产厂家-松填科技(www.sont.cc)技术部

"

首页
产品
新闻
联系