#申请原创# @21小跑堂
怎么做电路中的前级?保护是一个最常见的问题,现有的方案中都是滤波,防反,放静电这三级组成了前级电路.其中的滤波基本就是放几个电容起滤波作用.而现在的电容基本都是选用的多层瓷片电容使用.而众所周知,多层瓷片电容因为工艺原因,每层的厚度很薄,容易受外力影响而导致断裂,如果发生断裂,电容会导致失效,失效后的状态就是短路.如果作为电源前级来说,发生了短路,对于整个产品影响很大的.而这里介绍了一个方法,如果瓷片电容发生短路不会影响产品功能.
如下图所示可知，电路由防反电路,TVS电路,滤波电路组成。其中防反电路,TVS电路是常用的电路,D5009是静电防护电路,D5007是防反电路.所不同的是滤波电路的处理,通常情况下,滤波电路都是几个电容并联使用,而本电路中,所使用的瓷片电容是两个串联使用的.目的是为了更好的起到保护作用.因为瓷片电容如果收到外力失效后表现形式基本是短路状态.如果是单个电容,就相当于把电源和地短路了.而这个电路中,两个电容串联,如果其中一个失效短路,并不会让电源和地短路.只有当两个电容都发生短路时才会出现故障.而这个几率是相当低的.故上述方案可以大大提高电路的稳定性
多层陶瓷电容因为其有如下优点,所以在当前电路设计中被大量使用,产量最大、发展最快的: 1、等效串联电阻（ESR）小，阻抗（Z）低。 2、额定纹波电流大。 3、品种、规格齐全。 4、尺寸小（耐压10V）。 5、无极性。 但其也有缺点: 1,耐压普遍偏低; 2,机械耐受性差; 3,容量偏小;
但陶瓷电容也由其缺点.如下图所示,多层瓷片电容内部结构,由图中可以看出,为了减小外围尺寸,工艺制作的时候把每一层都做得很薄. 从电容的堆叠中,可以看出每一层的介质的厚度为10uM左右.可以看出电极层也会在同样的水平.这么薄的一层瓷片,硬度再硬,其机械的耐受性也不会很高的.所以电容对应用的机械环境还是比较挑剔的. 汽车电子产品因为其应用环境比较苛刻,尤其对机械可靠性.要承受很大的振动,机械冲击,温度冲击,湿热,雾气等考验.对于大量使用的电容来说无疑是更大的挑战.设计人员如何在设计时候考虑电容的可靠性就非常重要了.下图中是一个失效后的电容图片,电容失效基本都是开裂导致层级间短路,这个短路就直接把电容的两极短路.如果电容的两极接的是电源和地,如果电容失效,就会把电源和地短路. 为了改善汽车电子产品的一级电源网络对于整车电源网络的影响.如上所述,一级电源网络上的瓷片电容改成2个串联使用.从原理上可以避免因为一个电容失效短路对电源网络的影响.
在实际使用的时候也要注意,串联的两个电容摆放要呈90度,因为汽车电子产品要承受来自不同方向的机械可靠性,如果两个电容呈一个方向摆放,如果产品受力方向会对其中一个有影响,对另外一个也会有影响的.如果呈90度摆放.这样会改变电容的受力方向.让电容受机械而失效的可能性降得更低. 另外电容串联还会把单个器件的耐压降低,也可从另外一个角度降低电容成本.
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
