Quiet Power:无源元件动态模型

一年前,我的Quiet Power系列谈到了施加直流偏置电压时多层陶瓷电容器(MLCC)将可能损失非常多的电容。然而,直流偏置效果不是我们失去电容量的唯一原因。温度,老化,以及整个陶瓷电容器的交流电压的大小也可以改变它的电容量。

最后还需要考虑初始耐受性。在最坏的情况下,我们可能会失去X5R电容器中高达90%的电容量,甚至是X7R电容器。本专栏将向您展示这些细节,以及最先进的制造商如何使用新的仿真模型帮助用户考虑这些影响因素。

举一个实际的例子,让我们看看那里1uF 0603尺寸的电容16V分别来自不同厂商的测试,这些是被广泛测试电容之一。我们进一步假设,我们要使用的零件一个12V电源轨,那里的交流噪声低(随后我们把AC偏压考虑在内的时候会非常重要)。一些样品选了X5R,一些具有X7R温度特性。实际测试的数据显示,X7R电容器有时比X5R对部分直流偏置敏感性更差。

在12V直流偏压下,我们可以失去60%或70%的电容,这取决于哪一种方式的DC偏置变化。但是,当我们需要考虑最坏情况下的电容损失,我们不得不考虑所有下列因素的累积效应:

•初始容差

•温度效应

•直流偏置效应

•AC偏置效应

•老化

该样品具有±10%的初始容差,X7R温度特性随着温度变化会有额外15%上下的公差窗口。

To read this entire article, which appeared in the March issue of The PCB Design Magazine, click here.