无线充电接收电路的电容经常的损坏问题

只看该作者 · 2019-1-15 11:41

如下图无线充电接收电路中C2 , 103电容用的是X7R , 50V，经常性的损坏，用烙铁焊下电容，发现电容破裂，此电容选择的什么样
的电容比较好，求助做无线充的朋友解答下

只看该作者 · 2019-1-15 11:55

我怀疑是电容的RMS纹波电流超过电容额定造成发热而坏的，
那么问题来了，0805贴片电容选择怎样电容不至于纹波超标？
还有这个电容是工作在谐振状态的，容量值不可以改变很大

只看该作者 · 2019-1-15 16:22

很简单，过载了呗。
不要以为电容没有这个指标，就不存在限制，实际上，每种电容都有链波电流限制的。
而且正切角损耗，那可是实打实的发热，抗不过去就是死。
一般而言，这种地方，CBB比较靠得住，表现会好过贴片x7r，如果**用贴片，可以测试换大号封装，相应的，电容功率是会提升的。

1万 · 2019-1-15 22:07

C0G/NPO
别问我为什么。

1万 · 2019-1-16 09:53

按照你的电路推算，工作频率500khz。
假设电容上峰值电压是20V，国钜电容。
可以推算出电容上损耗可达200mW.

1万 · 2019-1-16 12:21

用1206

只看该作者 · 2019-1-16 13:10

学习中~

只看该作者 · 2019-1-16 14:58

本帖最后由 andy520520 于 2019-1-16 15:00 编辑

不亦心发表于 2019-1-15 22:07
C0G/NPO
别问我为什么。

我现在用的就是NPO电容，103J , 50V , 0805
厚度比X7R厚了一倍；
问题是NPO 0805这个电容的纹波耐受性到底是多大，
用0805到底能不能保证不会坏，是不知道的，找不到NPO这方面的参数
只是目前测试是没有坏的

只看该作者 · 2019-1-16 15:05

xch 发表于 2019-1-16 09:53
按照你的电路推算，工作频率500khz。
假设电容上峰值电压是20V，国钜电容。
可以推算出电容上损耗可达200mW ...

工作频率是200KHZ，电容上的Vp-p是 30V左右
你这个损耗是怎么算的？

1万 · 2019-1-16 15:27

andy520520 发表于 2019-1-16 15:05
工作频率是200KHZ，电容上的Vp-p是 30V左右
你这个损耗是怎么算的？

L3=10uH,C2 = 10nF;并联谐振频率 = 1/6.28/sqrt(LC) = 500khz. 很奇怪不等于你这200khz。

损耗是根据 DF系数计算的。随便查一款国钜的 10nF 电容，500khz时DF系数3%；500khz时电容阻抗31ohm；
根据DF系数计算等效ESR=1ohm； 20V交流电压激励，计算ESR损耗可得。

如果VP-P=30V，功耗还得大1倍。刚才有位大侠推荐NPO。我查了一下，1206封装的有10nF。它的损耗低几十倍。温度稳定。也就谐振点稳定

只不过你这电路谐振点为何不等于工作频率？好奇怪

只看该作者 · 2019-1-16 15:53

本帖最后由 andy520520 于 2019-1-16 16:05 编辑

xch 发表于 2019-1-16 15:27
L3=10uH,C2 = 10nF;并联谐振频率 = 1/6.28/sqrt(LC) = 500khz. 很奇怪不等于你这200khz。

损耗是根据 ...

我没有计算，无线充电是方案公司搞的，我没有参与，我也觉得奇怪，是测量无线发射的频率在180KHZ左右
我查了下NP0电容的正切角是 15*10^(-4) , 以200KHZ计算， ESR = 0.12 ohm

我现在就是用的NP0 ， 103J , 50V , 0805 电容，暂时没有发现损坏的

只看该作者 · 2019-1-16 16:08

xch 发表于 2019-1-16 15:27
L3=10uH,C2 = 10nF;并联谐振频率 = 1/6.28/sqrt(LC) = 500khz. 很奇怪不等于你这200khz。

损耗是根据 ...

20V交流电压峰值，上半周是10V , 按正弦计算有效值是7V , 7^2 / 1 = 49W

那怎么是200mW ?

只看该作者 · 2019-1-16 16:20

本帖最后由 andy520520 于 2019-1-16 17:34 编辑

andy520520 发表于 2019-1-16 16:08
20V交流电压峰值，上半周是10V , 按正弦计算有效值是7V , 7^2 / 1 = 49W

那怎么是200mW ? ...

我上面的计算没有考虑RC电路中电容的分压，是错误的
我按你上面的500KHZ计算， 20V正弦峰峰值，那么7V有效值，

Xc = 32 ohm , Resr = 1 ohm , Z = (32^2 + 1) ^0.5 = 1025^0.5 , 流过RC电流是 (7^2/1025 , 那么在Resr 消耗的功率是：（7^2 /1025 * 1 ohm = 47.8mW ，而不是200mW

按照我在网上搜的资料，X7R电容的浪涌电流是小于50mA ,而上面计算的电流达到了近50mA, 用NP0电容应该问题不大

1万 · 2019-1-16 17:14

这个电路T3168数据手册有吗？

比如充满电，PIN2脚是不是呈现高阻态。会造成谐振电路高压击穿电容，或者IC。
没设计过压保护将线圈短路？

只看该作者 · 2019-1-16 17:17

本帖最后由 andy520520 于 2019-1-16 17:24 编辑

xch 发表于 2019-1-16 17:14
这个电路T3168数据手册有吗？

比如充满电，PIN2脚是不是呈现高阻态。会造成谐振电路高压击穿电容，或者IC ...

你这个问题我还没有测试过, 手上没有T3168的规格书，看这个T3168就是用降压IC搞的，忽悠人的东西
充满电T3168 , 2脚上有13V电压，谐振电容C2上有25V峰峰值交流电压，输出5V维持不变

1万 · 2019-1-16 17:23

andy520520 发表于 2019-1-16 17:17
你这个问题我还没有测试过, 手上没有T3168的规格书，看这个T3168就是用降压IC搞的，忽悠人的东西 ...

也许这个电路没按照谐振点设计就是因为会过压击穿元件。偷工减料出来的

只看该作者 · 2019-1-16 17:26

xch 发表于 2019-1-16 17:23
也许这个电路没按照谐振点设计就是因为会过压击穿元件。偷工减料出来的 ...

电容耐压是50V，应该不会，最有可能是纹波电流发热造成电容坏了

1万 · 2019-1-16 17:31

andy520520 发表于 2019-1-16 17:26
电容耐压是50V，应该不会，最有可能是纹波电流发热造成电容坏了

你把二极管断开，测量电感输出电压会到多少？
并联电容让它谐振，再看看会到多少电压

只看该作者 · 2019-1-16 17:43

本帖最后由 andy520520 于 2019-1-16 17:53 编辑

xch 发表于 2019-1-16 17:31
你把二极管断开，测量电感输出电压会到多少？
并联电容让它谐振，再看看会到多少电压 ...

振荡是500KHZ,
断开二级管跟充满后的电压值差不多，25V左右的Vp-p
我上面有计算X7R，电容的纹波电流近50mA , 如果用NP0电容，只有7mA左右，用NPO应该没有问题

1万 · 2019-1-16 22:23

andy520520 发表于 2019-1-16 17:43
振荡是500KHZ,
断开二级管跟充满后的电压值差不多，25V左右的Vp-p
我上面有计算X7R，电容的纹波电流近50 ...

不会计算谐振电流就不要瞎计算。。。。
X7R电容纹波电流小于50mA又是谁告诉你的。。。。

MLCC电容如何选，用什么材质，自己仔细研究附件
谐振电流如何计算，找本电路书看吧

Vishaygentechinfofilm.pdf (386.6 KB)

VISHAY.pdf (170.25 KB)

UPY-GP_NP0_16V-to-50V_13.pdf (688 KB)

tombstone.pdf (31.34 KB)

terminaladhesion.pdf (361.65 KB)

MLCC_SAMSUNG.pdf (7.49 MB)

EquivalentSeriesResistance(ESR)ofCapacitors.pdf (48.18 KB)

04_common_cracking_modes_surface_mount.pdf (167.5 KB)

chip Capacitor.pdf (630.95 KB)

无线充电接收电路的电容经常的损坏问题

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