今天画SCH,考虑了很长时间钽电容和积层陶瓷电容互换的问题。
经过上网搜索、查看书籍和自己思考,得到如下结论:
一般来说,如果陶瓷电容容量能够达到钽电容的容量,那么就可以替换。
证明:
1,查看Intel的参考原理图。在Intel的参考Sch上,一般22uF的旁路电容都用陶瓷电容,只有电源处的大电容(220uF,330uF,470uF)用钽电容。因为这些几百uF的容量陶瓷电容的确达不到。
2,自己的思考。
2A,电容的作用基本只和电容量有关。电容的作用很简单,就是滤波(去耦、旁路),而滤波一般都针对特定频率范围。大电容滤低频,小电容滤高频。既然只和容量有关,那么当然可以互换。
2B,电容的历史。最初,大家用传统的方法做电容(导电材料夹着绝缘材料),做出来的电容都是无极性的。但是慢慢地,大家发现了一个问题:这样做的电容容值不够大,不满足一些场合的应用。于是,聪明的人们想出了一个办法:电解电容(钽电容也属于电解电容,只不过是固体电解电容),但是大家发现它还是有缺点:有极性,接反了会爆掉。不过没有办法,大家要用它(电源处需要大电容滤波),就忍了。所以,从电容的历史来看,一般的应用,陶瓷电容应该都没有问题。
2C,真的是这样吗?传说中,“陶瓷电容的电压稳定性和温度稳定性没钽电容好”。即:在电容两端加不同的电压陶瓷电容变化较大;在不同温度下,陶瓷电容变化较大。我却不以为然。
2C.1,一般PCB级电路,都是5V左右电压。在如此低的电压,在如此小的电压波动范围中,电容的电压稳定性没有意义。
2C.2,现在有温度补偿陶瓷电容和宽温陶瓷电容。既然有这样的电容,就能说明陶瓷电容的温度特性不会差,否则怎么用在宽温?
2C.3,另外,现在日本厂商都在主攻积层陶瓷电容,积层陶瓷电容的特性是越来越好了。
我把陶瓷电容说得这么好,钽电容就没有用处了?不是,它就用在电源进出口处,那里需要大电容量的电容,目前陶瓷电容没法做到。
这里只谈了钽电容和陶瓷电容,那么铝电解电容呢?因为我不常用,所以不多说。其实铝电解电容比钽电容容值更大,成本更低,寿命更短,更容易爆。
现在,在PCB板级,大家一般都只谈这三种电容,其他电容基本不用,除非是特殊应用。
仅供参考
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