1、mlcc的大容量化使其可用于更换电解电容器
随着作为电子设备主要角色的lsi与ic的高集成化,向其进行供应的电源向低电压化趋势发展,同时,随着多功能化的发展,消费电力随之增大,且形成大电流化的趋势。为应对低电压及大电流化,电子设备的电源开始采用分散电源系统,从中间总线转换器将多个小型dc-dc转换器(pol转换器)配置在lsi及ic等负载附近。
pol转换器外接有多个电容器。尤其是平滑用输出电容器中需要很大的静电容量,因此以往一直使用铝电解电容器及钽电解电容器。
但,这些电解电容器难以小型化,因此会阻碍电路向节省空间的方向发展。同时,还存在波纹电流导致自己发热较大等问题。
多用于电子设备中的mlcc虽然拥有优异特性,但其静电容量较小,因此主要用于滤波电路或高频电路中。但近年来,随着mlcc的电介质薄層化及多层化技术的发展,数10~100μf以上的大容量mlcc实现了产品化,从而使其可用于更换电解电容器。
2、各类电容的使用注意事项
mlcc、铝电解电容器、钽电解电容器的主要特点与注意事项如下所示。在更换为mlcc时,需要了解这些电容器的优点与缺点,同时还需要知晓在使用时的注意点。
大容量mlcc可用于更换电解电容器,但需要注意的是,其存在温度及dc偏压会导致较大静电容量变化率的缺点。同时,esr过低的特点起到了反效果,这可能会导致在电源电路中发生异常振动。
问题:为什么将mlcc作为dc-dc转换器的输出电容器使用时会发生异常振动?
mlcc特点在于低esr,但与铝电解电容器相比esr过低,因此反而引起了dc-dc转换器输出电压不稳定,从而产生振动。
如图所示,将dc-dc转换器的输出电压与标准电压相比,其误差部分通过误差放大器(erroramplifier)发达后进行负反馈,从而得到一定的稳定直流电压。但平滑电路的电感器(l)与电容器(c)会引起信号的相位延迟。相位延迟接近180°时会变为正反馈状态,引起不稳定,从而产生振动。
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电感,电阻