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MLCC紋波電流(1):什么是電容器的可接受紋波電流? 印加于電容器的電壓發(fā)生變化時(shí),其相應(yīng)的充放電電流將會(huì)流出,流入電容器。 而流出、入電容器的電流則稱為紋波電流。該電流原理上不是直流,因此以有效值進(jìn)行來(lái)表示。紋波電流會(huì)使電容器發(fā)熱,因此需要規(guī)定其上限,而該上限則稱為可接受紋波電流。 (2):為什么紋波電流會(huì)導(dǎo)致積層貼片陶瓷片式電容器(MLCC)發(fā)熱? 若是理想的電容器,則不會(huì)因?yàn)槌鋈腚娙萜鞯某浞烹婋娏鳎y波電流)而自我發(fā)熱。但現(xiàn)實(shí)中的MLCC中包含微小的ESR(Equivalent Series Resistance,等效串聯(lián)電阻),因此會(huì)產(chǎn)生微量的電力損耗(即焦耳熱).而這正是紋波電流導(dǎo)致MLCC溫度上升的原因。 (3):紋波電流導(dǎo)致發(fā)熱的現(xiàn)象是否為MLCC(積層貼片陶瓷片式電容器)的特有現(xiàn)象? 并非MLCC特有,而是所有電容器都會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)方面,MLCC相比電解電容器擁有更低的ESR。因此,若流經(jīng)的紋波電流相同,則MLCC的發(fā)熱量更小。 (4):可接受紋波電流是如何測(cè)定的? 可接受紋波電流的測(cè)定方法并無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。TDK對(duì)紋波電流做出規(guī)定,將MLCC的溫度上升控制在20°C及以下。實(shí)際上,通過(guò)測(cè)定MLCC的ESR與熱電阻值,將會(huì)間接對(duì)溫度上升進(jìn)行估算。只要流經(jīng)紋波電流,焦耳熱會(huì)使MLCC不斷發(fā)熱,同時(shí)MLCC表面也會(huì)不斷進(jìn)行散熱。而溫度上升值則取決于發(fā)熱及散熱之間的平衡。MLCC的溫度會(huì)因?yàn)殡娏p耗導(dǎo)致的發(fā)熱而上升,但散熱量也會(huì)增加,因此原則上可在某一點(diǎn)停止其溫度上升。 (5):當(dāng)電流超過(guò)可接受紋波電流值時(shí)會(huì)存在怎樣的風(fēng)險(xiǎn)? 意味著自我發(fā)熱超過(guò)20°C。產(chǎn)品考慮了在電源電路中使用時(shí)可能產(chǎn)生該大紋波電流的情況。通常,周圍將會(huì)搭載電源IC、變壓器等發(fā)熱更多的元件。 因此,包含自我發(fā)熱溫度在內(nèi)的MLCC溫度有可能會(huì)超過(guò)使用溫度上限。若繼續(xù)使用超過(guò)使用溫度上限的MLCC,不僅會(huì)導(dǎo)致靜電容量過(guò)低,還會(huì)加速縮短MLCC的使用壽命,最壞的情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致短路故障發(fā)生。 請(qǐng)?jiān)诘陀诳山邮芗y波電流值的環(huán)境下使用MLCC。 (6):極性是否會(huì)對(duì)MLCC(積層貼片陶瓷片式電容器)的容許紋波電流產(chǎn)生影響? MLCC是無(wú)極性的,因此與電解電容器不同,可接受紋波電流值不會(huì)發(fā)生變化。 (7):外形尺寸是否會(huì)對(duì)MLCC(積層貼片陶瓷片式電容器)的可接受紋波電流產(chǎn)生影響? 雖然不可一概而論,但單位時(shí)間的電力損耗相同時(shí),外形尺寸較大的MLCC,僅表面積增加部分的散熱量會(huì)增大,從而抑制溫度的上升。因此,可接受紋波電流值會(huì)上升。但外形尺寸較大且靜電容量相同,則結(jié)構(gòu)方面ESR會(huì)較高,因此電力損耗可能呈增大趨勢(shì)。因此,為進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,每一產(chǎn)品名稱均需要對(duì)其特性數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)。 TDK在網(wǎng)站上提供部件特性解析軟件服務(wù)(SEAT),并按MLCC的型號(hào)登載其可接受紋波電流值。 |