钽电容能耐受的最大浪涌电流

2016-07-26 19:27:35 admin 1352

如果在钽电容器上有纹波电流,就会在电容器内部产生功率损耗,它会影响到钽电容器的可靠性,当电路上的纹波电流超过钽电容器允许的最大浪涌电流时,就会造成钽电容器的失效(短路、烧毁、爆炸)。明确的计算出毎个钽电容规格允许的纹波电流值,对前期产品设计的时候具有重要的参考意义,非常遗憾的是AVX和KEMET等品牌钽电容的规格书中并没有标准这一项重要参数,为此我们认为有必要跟大家探讨下这个问题。

  1. 功率损耗

电容器内实际的功率损耗可以利用下面的公式计算出来:

P=I2 ×ESR……公式1

    其中:

P:    功率损耗(瓦特)

I:     波纹电流(安培)

ESR:  等效串联电阻(Ω)

 

表1 额定损耗

 

Case Code

壳号

最大功率损耗

瓦特100KHz, 25℃

P

0.025

A

0.075

B

0.085

C

0.110

D

0.150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 波纹电流

利用表1中的最大P,可以通过下面的公式来确定最大的波纹电流(A)

I=√P/ESR ×K×F………………….公式2

其中:

K:      温度降额因素    表2

F:      频率降额因素    表3

ESR:    参考额定值

表2:温度降额因素

 

温度

温度降额因素K

25℃

1

85℃

0.9

125℃

0.4

 

表3:频率降额因素

 

类型

10KHz

100 KHz

500 KHz

1MHz

MnO2

0.80

1.00

1.15

1.20

聚合物

0.75

1.00

1.10

1.30

 

常用规格纹波电流值计算举例

 

规格

尺寸

最大功率损耗(W)100KHz 25℃

ESR Max.(Ω) @ 100kHz

纹波电流Irms (A) @100kHz

1UF 10V P

P

0.025

25.00

0.032

10UF 10V A

A

0.07

4.00

0.132

10UF 16V A

A

0.07

3.00

0.153

47UF 6.3V A

A

0.07

1.60

0.209

47UF 6.3V B

B

0.08

2.00

0.200

100UF 6.3V B

B

0.08

1.70

0.217

100UF 6.3V B

C

0.11

0.90

0.350

100UF 10V C

C

0.11

1.40

0.280

100UF 10V D

D

0.15

0.90

0.408

100UF 16V D

D

0.15

0.90

0.408

 


 

  

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