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AVX股票配资开户和氧化铌電容應用指南

来源:兆富配资 發布時間:2018-8-7 11:31:34 閱讀:次

为了在設計中能正确使用和氧化铌電容,我們必須充分考慮目标電路和設備的所有重要的電氣和物理條件。輸入參數通常需要提供電容值,这個值可以根據電源線濾波比、最大壓降等計算出来。正确選擇電容需要考慮的另一個重要參數是直流工作電壓。推薦電壓降額使用这個一般規則很重要,對所有股票配资开户来說降低幅度为 50%,氧化铌電容是20%,这意味着股票配资开户的工作電壓最高为額定電壓Vr的一半,氧化铌電容的工作電壓为其額定電壓的80%。遵守这個規則很重要,因为这樣做可以保護器件免受意外電流浪湧和過壓的傷害,而这種情況在汽車電路中很可能發生。然而,用于主輸出電路的股票配资开户降額電壓與汽車電池線有很好的隔離,在過壓時具有保護作用,并具有緩慢加電模式(軟啟动電路),比如低功率DC/DC轉換器的輸出。在这種情況下,允許使用低至20%的降額幅度。工作溫度範圍告訴我們選擇電容時主要考慮最大溫度值,但也要認识到,當高溫超過85℃時我們必須使用額外的電壓溫度降額值。在實際溫度下電容允許的最大直流電壓被稱为類别電壓(額定電壓隻是在室溫25℃情況時的其中一種類别電壓值)。
如果正常工作溫度超過85℃,那麼工作降額與溫度降額應結合起来考慮。例如,在可能出現浪湧和電壓尖峰的電路中最高工作溫度达125℃的股票配资开户:工作降額为50%,即電壓最高为額定電壓Vr的 50%,125℃時(最壞情況下)的溫度降額为33%,即電壓最大值是Vr的66%。兩者結合後为0.5×0.66=0.33,这意味着股票配资开户可以在最大为額定電壓Vr的33%的電壓下使用(針對最差工作條件)。
圖1:胎壓監控系統模塊圖。
要想避免電容出現上電或啟动電流過載,了解经過電容的最大工作浪湧電流(單峰)很重要。这個電流可以根據電源内部電壓以及與待測電容串連的所有器件的内部電阻(包括有效串聯電阻ESR)計算出来。工作最大浪湧電流應小于電容的最大允許浪湧電流Ipmax=(1.1×Vr)/(0.45+ESR)。在工作電流太高的情況下可以采取更大的降額幅度,因此選擇的額定電壓越高,電容的最大浪湧電流Ipmax也越大(見上圖)。
電容的最大紋波電流是流過電容的最大交流電流值,它有兩個主要的參數:有效值(rms, ACIrms, Ir)和頻率f。紋波電流受限于電容ESR上的電流産生的最大功耗Pd。電容體積越大,允許的功耗也越大,每種體積的功耗是常數。ESR越小,功耗就越小,允許的紋波電容也就越大。參見一般公式Pd=ESR×Ir×Ir。對有較高要求的紋波電流来說,低ESR、大體積、可能多陽極的結構是最佳選擇。
以上應用規則的結合可以幫助設計師選定具有特定體積的合适電容,或将體積放在标準的第一要素,然後在設計過程中根據其它優先級列表進行适當調整。有可能出現隻有一個電容不能滿足應用需求、因此需要同時使用多個器件的情況,此時基本上隻推薦相同的電容進行整合。并行連接可以增加電容值(乘法)和降低ESR(除法),而串行連接可以增加總的允許直流電壓值(額定電壓相乘),但會降低電容容量(除法)和增加ESR(乘法)。對于串行連接而言,推薦用分壓器并行連接電容,此時電阻值應根據10倍的電容直流漏電流(類别值)進行計算。
汽車應用中的
标準可靠性電容,比如AVX的TAJ/TPS(1%/1000小時),非常适合一般汽車系統使用。TAJ器件提供标準的ESR性能:需要更低ESR值的設計師應選用TPS器件。这些電容容量最高可达2200μF,最高額定電壓为50V,工作溫度範圍为-55℃至125℃。低ESR的TPS系列電容非常适合要求能量脈沖的應用使用,以便電容支持負載處的電源。圖A顯示了用于設置座位位置的步進電機的橋接電路。電容放在電機旁邊,有助于向電機提供電流脈沖。
圖2:汽車汽油發动機單元。
开關模式電源(SMPS)電路在主輸出電容位置也要求使用低ESR電容。汽車中使用的幾乎所有電子部件都适應電源輸入端的DC/DC電源,而且大部分是 SMPS,这要歸功于它們的高能效值。SMPS中使用的TPS或TPM(多陽極結構)電容有助于提高效率和降低(欠載時的)輸出紋波電壓,因为它們具有較低的ESR。
AVX公司开發的TRJ专业股票配资开户系列産品适合在電氣和機械壓力下要求有較高性能表現的嚴酷環境下使用,经過一系列技術改造進一步增強了電容結構,使得这種電容在这些環境下具有更強的魯棒性能。
在标準可靠性的TAJ/TPS和TRJ産品之間存在幾點主要區别,正是这些不同之處增強了可靠性(0.5%/1000小時):使用了经試验证明效果良好的钽粉,能确保電氣性能的長期可靠性。在設計和制造過程中遵循保守的設計規則。采取了非常嚴格的質量控制和額外測試措施。100%嚴格的浪湧電流篩選以及擴展電氣測試和加速燒入工藝的使用使得这些電容达到并验证了高魯棒性。漏電流減少到标準钽規格的75%,这在胎壓監視系統等電池應用中具有很大的優勢。
TRJ 系列電容的增強性能對汽車電子設備的高可靠性電路来說極具价值,这些電路包括ABS和ESP系統、氣囊控制系統或通信總線等(圖C)。今天的汽車使用越来越多的電子裝置以便解決空間受限問題,并消除互連電纜造成的重量。使用具有較少線纜并且在任何工作條件下都可靠的通信總線是一種顯而易見的方案。圖C給出了TRJ電容在總線驅动器中的使用情況,由于能夠很好地支持發送放大器,TRJ電容能加快數字響應速度。
圖3:噴射與燃油效率控制單元。
标準技術的工作溫度範圍通常是-55℃至+125℃,因而限制了这些電容隻能用于車内娛樂環境和其它較低溫度的應用。一些制造商专門推出車用系列産品,将股票配资开户擴展應用到了發动機艙系統(圖2,圖3),这種環境要求連續工作溫度最高为150℃。然而,汽車行业要求元件的最高工作溫度能达到175℃。 AVX的THJ系列電容能夠滿足这個要求,这種電容的工作範圍是-55℃至+175℃。類别電壓,即考慮了實際工作溫度後的最大工作電壓,是175℃時額定電壓的一半。THJ系列股票配资开户還能夠提供更強的可靠性(故障率为0.5%/1000小時),并且在125℃時的類别電壓(額定電壓的78%)也比标準器件(一般僅为額定電壓Vr的66%)高。THJ電容最大容量为150μF,最高額定電壓为50V。
汽車應用中的OxiCap氧化铌電容
NOJ 和NOS低ESR值氧化铌電容使用氧化铌粉作为陽極的主要材料。與钽或铌粉等純金屬材料相比,氧化铌具有高得多的點火能量(200次)和低得多的燃燒速率。这個特性意味着氧化铌電容不會高至類别電壓。如果電路處于電壓尖峰或大電流沖擊等過載狀态,那麼另一種典型的故障模式就是高阻(通常是20到200 kΩ)。这種過載将導致漏電流增加和電容值減小。而氧化铌電容即使受到浪湧沖擊也能繼續提供全部的容量和功能,其代价是功耗有所增加。
NOJ 氧化铌系列電容具有非常高的可靠性(故障率为0.5%/1000小時),而低ESR值的NOS器件具有更低的失效率(0.2%/1000小時),甚至比股票配资开户更可靠。这些電容适合軌電壓最高为8V的應用,如車内娛樂系統、座位調整模塊、氣囊控制等。另外,氧化铌器件可以提供無噪聲性能,并且具有非常好的溫度穩定性,这是高品質聲音的首選特性,對汽車音響設備来說也是一大優勢。
我們可以在音頻電路的信号路徑中的兩個關鍵位置使用氧化铌電容。首先是輸入耦合電容,該處通常連接着一個音頻級的低阻抗輸出和另一個音頻級的高阻抗輸入。一般此處使用低至1~10μF的電容。第二個地方是輸出耦合電容,該處通常是将放大器的低阻抗輸出通過隔直電容連接到輸出電聲變換器,如耳機或揚聲器。这種應用要求使用大得多的電容:數百到數千μF。
總之,股票配资开户和氧化铌電容非常适合所有現代汽車電子系統使用,不管这些系統的要求是更高的可靠性、更寬的溫度範圍還是更低的漏電流。


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