Vyberte svoju krajinu alebo región.

MLCC Ripple Current a Samovykurovanie

Sep02
Prehliadať: 636
Rippľový prúd je bežný v MLCC používaných na filtráciu, oddelenie a spínacie napájacie obvody, ale priveľa prúdu môže zvýšiť teplotu kondenzátora. Množstvo samovykurovania závisí od faktorov ako ESR, dielektrické straty, frekvencia, účinná kapacita, konštrukcia puzdra a pracovné napätie. Tento článok vysvetľuje, prečo sa MLCC prehrievajú pod rippľovým prúdom, ako podmienky prevádzky ovplyvňujú vzrast teploty a čo kontrolovať pri výbere kondenzátora na použitie pri vysokom rippľovom prúde.

Katalóg

1. Čo je to rippľový prúd v MLCC
2. Prečo rippľový prúd prehrieva MLCC: ESR a dielektrické straty
3. Frekvencia, ESR, impedancia a samovzbudenie
4. Efekty kapacity, typu dielektrika a veľkosti balenia
5. Vplyv DC biasu a AC napätia na vzrast teploty MLCC
6. Meranie a odhad vzrastu teploty MLCC
7. Výber MLCC pre aplikácie s vysokým rippľovým prúdom

Ripple Current in an MLCC

Obrázok 1. Rippľový prúd v MLCC

Čo je to rippľový prúd v MLCC?

Rippľový prúd je striedavý prúd, ktorý tečie dovnútra a von z MLCC, keď sa napätie na kondenzátore mení. TDK popisuje rippľový prúd ako prúd náboja a vybitia vytvorený kolísaním napätia na kondenzátore. Pretože nejde o stabilný DC prúd, bežne sa vyjadruje ako efektívny alebo RMS prúd.

MLCC ukladá náboj, keď jeho napätie stúpa a uvoľňuje náboj, keď jeho napätie klesá. Toto opakované nabíjanie a vybíjanie produkuje časovo variabilný prúd cez kondenzátor. Rýchlejšie zmeny napätia a väčšia kapacita môžu produkovať väčší prúd kondenzátora.

Rippľový prúd sa bežne vyskytuje v prepinacích napájacích zdrojoch a DC-DC meničoch. V buck meniče, napríklad, spínacia činnosť vytvára rippľový prúd, ktorý musia zvládnuť vstupné a výstupné kondenzátory. MLCC sa široko používajú na vyhladzovanie a oddelenie kvôli svojmu nízkemu ESR a nízkej impedancii. [2] V meničoch a iných spínacích napájacích stupňoch spínanie tiež vytvára vysokofrekvenčné napätie a prúdové komponenty, ktoré MLCC môžu riešiť pri filtrovaní alebo snubber pozíciách.

V oddelených obvodoch MLCC dodáva alebo absorbuje krátke impulzy prúdu, keď sa zaťaženie mení a poskytuje cestu s nízkou impedanciou pre vysokofrekvenčný šum.

Rippľový prúd by sa nemal zamieňať s DC prúdom alebo rippľovým napätím. DC prúd tečie primárne jedným smerom. Ideálny kondenzátor nevedie nepretržite DC po dosiahnutí stabilného napätia. Rippľové napätie je časovo variabilné napätie superponované na DC úrovni, zatiaľ čo rippľový prúd je meniacim sa prúdom, ktorý tečie, keď sa kondenzátor nabíja a vybíja v reakcii na obvodové podmienky. [1, 7, 8]

Prečo rippľový prúd prehrieva MLCC: ESR a dielektrické straty

MLCC sa samovyhrieva, pretože skutočný kondenzátor má elektrické straty. Keď cez kondenzátor tečie AC alebo rippľový prúd, časť elektrickej energie sa rozptyľuje ako teplo namiesto toho, aby sa uložila a vrátila do obvodu. Tieto straty pochádzajú najmä z odporu v elektródach a ukončeniach a zo strát v keramickom dielektriku.

Vodivé časti MLCC majú malý, ale konečný odpor. Zároveň dielektrikum stráca určitú energiu, keď jeho polarizácia reaguje na meniace sa elektrické pole. Obe mechanizmy prispievajú k celkovým AC stratám kondenzátora.

Pre analýzu obvodov sa tieto straty zvyčajne vyjadrujú ekvivalentným sériovým odporom (ESR) kondenzátora pri určitej frekvencii. ESR teda nie je len fyzický odpor elektród a terminácií. Je to ekvivalentný parameter zastupujúci celkové straty kondenzátora v sériovom modeli, vrátane účinku dielektrických strát pri platných prevádzkových podmienkach.

S nárastom RMS šumového prúdu sa množstvo energie, ktoré sa rozptýli vnútri MLCC, zvyčajne zvyšuje. Pretože vykurovanie spojené s ESR silno závisí od prúdu, relatívne malý nárast šumového prúdu môže spôsobiť omnoho väčší nárast samohriatia. Skutočné straty tiež závisia od ESR kondenzátora pri prevádzkovej frekvencii.

Keď sa na vyhodnotenie strát používa príslušný celkový ESR kondenzátora, dielektrické straty by sa nemali považovať za samostatné dodatočné straty a znova počítať. Odpor elektród, odpor terminácie a dielektrické správanie sú fyzickými prispievateľmi k stratám, zatiaľ čo ESR poskytuje ekvivalentné elektrické zobrazenie ich kombinovaného účinku.

Disipačný faktor (DF alebo tan δ) je iný spôsob, ako popísať AC straty. Nie je to dodatočný zdroj tepla. Vyšší DF zvyčajne naznačuje väčšie straty kondenzátora pod špecifikovanými podmienkami merania a súvisí s ESR kondenzátora.

Strata alebo parameter
Význam
Úloha v ohreve
Odpor elektródy
Odpor vnútorných elektród
Fyzický prispievateľ k AC stratám
Odpor terminácie
Odpor v ceste prúdu terminálu
Fyzický prispievateľ k AC stratám
Dielektrické straty
Energia stratená, keď keramika reaguje na meniace sa elektrické pole
Fyzický prispievateľ k AC stratám
ESR
Ekvivalentné sériové zobrazenie celkových AC strát kondenzátora pri danej frekvencii
Používa sa s RMS prúdom na odhad celkových stratových výkonov
DF alebo tan δ
Parameter opisujúci úroveň AC strát
Naznačuje správanie strát; nie je to samostatný zdroj tepla

Rozptýlená elektrická energia sa stáva teplom vnútri MLCC. Jeho konečný nárast teploty závisí nielen od generovaných strát, ale aj od toho, ako efektívne teplo prúdi cez terminácie, spájkovacie spoje, PCB meď, okolitý vzduch a blízke štruktúry.

Z tohto dôvodu by sa výkon šumového prúdu a samohriatia mal vyhodnocovať pri skutočnej prevádzkovej frekvencii, RMS prúde, napätí, okolitej teplote, podmienkach montáže PCB a podmienkach chladenia, pričom sa používajú údaje výrobcu o impedancii, ESR a náraste teploty, ak sú k dispozícii. [7, 8]

Frekvencia, ESR, impedancia a samorezonancia

Frequency, ESR, Impedance, and Self-Resonance of an MLCC

Obrázok 2. Frekvencia, ESR, impedancia a samorezonancia MLCC

Frekvencia ovplyvňuje samohriatie MLCC, pretože impedancia, ESR a efektívna kapacitancia sa menia s frekvenciou. To znamená, že rovnaké šumové napätie môže produkovať rôzne šumové prúdy a strata výkonu pri rôznych frekvenciách.

Pre nonsinusoidný šumový priebeh:

PlossnIn,RMS2×ESR(fn)

Táto formula odhaduje celkové tepelné straty v MLCC, keď šumový prúd obsahuje niekoľko frekvencií alebo harmoník.

Ploss = celkové straty výkonu ako teplo

I2n,RMS = RMS prúd pri každej frekvencii

ESR(fn)= ESR MLCC pri tejto frekvencii

∑ = pridajte straty zo všetkých frekvenčných komponentov

Každá zložka šumového prúdu produkuje svoje vlastné straty. Pretože ESR sa mení s frekvenciou, pri každej zložke by sa mal použiť správny ESR. Straty sa potom sčítajú s cieľom odhadnúť celkové samohriatie MLCC.

Pre sinusoidný šum dostatočne pod SRF:

IRMS2πfCeffVAC,RMS

• IRMS = RMS prúd cez kondenzátor, v ampéroch (A)

• f = AC frekvencia, v hertzoch (Hz)

• CEFF = efektívna kapacitancia pri skutočných prevádzkových podmienkach, v faradoch (F)

• VAC, RMS = RMS AC napätie na kondenzátore, vo voltoch (V)

• 2π = konštanta, ktorá súvisí s frekvenciou a uhlovou frekvenciou

Za týchto podmienok zvyšovanie frekvencie, efektívnej kapacity alebo RMS AC napätia zvyšuje RMS prúd cez MLCC. Tento vzťah je najviac aplikovateľný, keď MLCC funguje predovšetkým vo svojej kapacitívnej oblasti pod vlastnou rezonančnou frekvenciou a aplikované napätie je približne sínusoidálne. Blízko alebo nad vlastnou rezonanciou, ESR a ESL podstatne ovplyvňujú impedanciu, takže by sa mala použiť plná impedancia závislá od frekvencie kondenzátora namiesto toho.

Po odhadnutí RMS ripple prúdu sa výkon rozptýlený cez ESR MLCC dá vypočítať ako:

Pstrata=IRMS2×ESR(f)

• Pstrata = výkon rozptýlený ako teplo, v wattoch (W)

• IRMS = RMS ripple prúd cez kondenzátor, v ampéroch (A)

• ESR = ekvivalentný sériový odpor pri prevádzkovej frekvencii, v ohmoch (Ω)

• f = frekvencia ripple prúdu

Tieto rovnice sú aproximácie. ESR a efektívna kapacita by mali zodpovedať skutočnej frekvencii, DC prahu, teplote a podmienkam AC signálu. Blízko SRF, použite celkovú impedanciu kondenzátora namiesto jednoduchého vzorca pre kapacitný prúd.

Frekvencia
ESR
Relatívna strata pri rovnakom RMS prúde
100 kHz
10 mΩ
10
500 kHz
6 mΩ
6
1 MHz
5 mΩ
5

Rovný RMS prúd poskytuje relatívny pomer straty: 10 : 6 : 5

Murata tiež namerala nižšiu výrobu tepla, keď sa ESR v tomto príklade znížila. Avšak, Murata neidentifikovala presné číslo dielu a tento výsledok nie je univerzálnym pravidlom, že vyššia frekvencia znižuje ohrievanie. Skutočné správanie závisí od MLCC a podmienok obvodu. [8]

Vlastná rezonančná frekvencia

Ako frekvencia rastie, MLCC sa blíži svojej vlastnej rezonančnej frekvencii (SRF). Pod SRF sa správa predovšetkým kapacitívne a impedancia zvyčajne klesá. Blízko SRF sa kapacitívne a induktívne reaktancie približne vyrušujú, produkujúc minimum impedančného pásma. Vlastná rezonančná frekvencia sa dá odhadnúť z efektívnej kapacity MLCC a ekvivalentnej sériovej induktivity. V tomto vzťahu:

fSRF12πESL×Ceff

Kde:

• fSRF = vlastná rezonančná frekvencia, v hertzoch (Hz)

• ESL = ekvivalentná sériová induktivita kondenzátora, v henrioch (H)

• Ceff = efektívna kapacita za platných prevádzkových podmienok, v faradoch (F)

• 2π = matematická konštanta pí, približne 3.1416

Ukazuje to, že SRF závisí od kapacity aj parazitnej induktivity. Ak sa zvyšuje efektívna kapacita alebo ESL, rezonancná frekvencia zvyčajne klesá. Ak sa niektorá z nich zníži, SRF sa zvyčajne zvyšuje. [7]

Frekvencia Oblasť
Správanie
Zohriatie Zohľadnenie
Pod SRF
Predovšetkým kapacitívne
Nižšia impedancia môže umožniť väčší ripple prúd
Blízko SRF
Minimum impedančnej oblasti
Vysoký prúd môže nastať, ak obvod dovolí
Nad SRF
Predovšetkým induktívne
ESL spôsobuje nárast impedancie

Minimum impedancie blízko SRF automaticky neznamená maximálne ohrievanie. Ripple prúd závisí aj od impedancie zdroja, aplikovaného napätia, topológie obvodu a rezonancie.

Na presné vyhodnotenie použite údaje výrobcu o ESR, impedancii, kapacite a vzostupe teploty pri skutočnej prevádzkovej frekvencii a podmienkach. [7, 8]

Kapacitancia, typ dielektrika a efekty veľkosti obalu

Capacitance, Dielectric Type, and Package Size Effects

Obrázok 3. Kapacitancia, typ dielektrika a efekty veľkosti obalu

Hodnota kapacity, typ dielektrika, veľkosť obalu a vnútorná elektródová štruktúra môžu všetky ovplyvniť samostišenie MLCC. Tieto faktory ovplyvňujú impedanciu, ESR, dielektrické straty a rozptýlenie tepla, takže dva kondenzátory s rovnakou nominálnou kapacitou a menovitým napätím môžu mať rôzne vlastnosti ripple-prúdu a vzostupu teploty.

Vyššia kapacita zvyčajne produkuje nižšiu kapacitnú impedanciu pri rovnakej frekvencii, čo môže umožniť väčší AC prúd prúdiť pri rovnakom aplikovanom AC napätí. Avšak, vyššia kapacita automaticky neznamená väčšie samostišenie. TDK poznamenáva, že kondenzátory s vysokou kapacitou často obsahujú viac vnútorných elektródových vrstiev, a paralelná elektródová štruktúra môže znížiť ESR, keď sú ostatné variabilné porovnateľné.

Typ dielektrika je tiež dôležitý. TDK uvádza, že pri iných premenných konštantných, dielektriká triedy I majú zvyčajne nižší ESR ako dielektriká triedy II. Kondenzátory C0G triedy I majú tiež nízke dielektrické straty a stabilnú kapacitu. Typy triedy II ako X7R poskytujú oveľa väčšiu hustotu kapacity, ale ich kapacita je závislejšia na napätí a prevádzkových podmienkach.

Faktor
Účinok Relevantný pre samovoľné zahrievanie
Kapacita
Zmeny impedance a možného AC prúdu
C0G / trieda I
Zvyčajne nižšie straty a stabilnejšia kapacita
X7R / trieda II
Vyššia hustota kapacity s väčšou závislosťou na napätí
Štruktúra eletrody
Oplyvňuje ESR a rozdelenie prúdu
Veľkosť balenia
Oplyvňuje rozptyl tepla a vnútornú konštrukciu
Montáž PCB
Zmeny termálneho prúdu od MLCC k jeho okoliu

Veľkosť balenia neposkytuje jednoduché pravidlo pre schopnosť zvládať zvlnivý prúd. TDK uvádza, že väčší MLCC môže vyžarovať viac tepla, pretože má väčšiu plochu, čo môže znížiť nárast teploty pri rovnakom rozptyle energie. Avšak, keď je tá istá kapacita vyrobená vo väčšej krabičke, ESR môže vzrásť kvôli vnútornej štruktúre. TDK preto odporúča skontrolovať aktuálne údaje o číslach súčiastok, namiesto predpokladania, že väčší obal vždy zvládne viac zvlnivého prúdu.

Materiál PCB, usporiadanie montáže, okolitá teplota a podmienky chladenia môžu tiež zmeniť merané samovoľné zahrievanie. [3, 6, 8]

Vplyv DC biasu a AC napätia na nárast teploty MLCC

Impact of DC Bias and AC Voltage on MLCC Temperature Rise

Obrazok 4. Vplyv DC biasu a AC napätia na nárast teploty MLCC

DC bias a AC napätie môžu zmeniť efektívnu kapacitu vysokodielektrických tried II MLCC, vrátane typov X5R a X7R. Murata vysvetľuje, že tieto kondenzátory používajú ferielektrické materiály na báze bária-titanátu, ktorých dielektrické správanie sa mení s aplikovaným elektrickým poľom. Ich efektívna kapacita sa preto môže zmenšiť so zvyšovaním DC biasu.

Keď DC bias znižuje kapacitu, impedancia kondenzátora a správanie filtra sa menia. Avšak DC bias by sa nemal popisovať ako automaticky zvyšujúci alebo znižujúci samovoľné zahrievanie. Zvlnivý prúd je determinovaný celým obvodom, takže efektívnu kapacitu, ESR, frekvenciu a skutočný tvar napäťovej vlny treba hodnotiť spoločne.

Amplitúda AC napätia tiež ovplyvňuje kapacitu triedy II MLCC. Murata to popisuje ako charakteristiku AC napätia, kde sa efektívna kapacita môže zvyšovať alebo znižovať v závislosti na aplikovanom AC napätí. Tento účinok je mnohonásobne silnejší vo vysokodielektrických ferielektrických MLCC ako v typoch C0G s teplotnou kompenzáciou. [2, 3, 4, 8, 9, 10]

Aplikované Podmienka
Hlavný Elektrický účinok
Relevantnosť k zahrievaniu
Zvyšovanie DC biasu
Môže znížiť efektívnu kapacitu triedy II
Zmeny impedancie a správania obvodu
Zmena amplitúdy AC
Zmeny efektívnej kapacity triedy II
Môže zmeniť podmienky prúdu a straty
Vysokofrekvenčná AC
Spôsobuje opakovaný AC prúd a dielektrické straty
Môže spôsobiť samovoľné zahrievanie
C0G / trieda I
Mnoho menšia závislosť na DC a AC napätí
Stabilnejšie elektrické správanie

Väčšia amplitúda AC by nemala byť automaticky popisovaná ako spôsobujúca proporcionálne vyššie dielektrické straty alebo nárast teploty, pretože vzťah je nelineárny a závisí od konkrétneho dielektrika, frekvencie, tvaru vlny a konštrukcie súčiastky. Najbezpečnejším prístupom je skontrolovať údaje výrobcu vybraného MLCC a overiť samovoľné zahrievanie pomocou skutočného DC biasu a AC tvaru vlny. [8, 9]

Meranie a odhadovanie nárastu teploty MLCC

Measuring and Estimating MLCC Temperature Rise

Obrazok 5. Meranie a odhadovanie nárastu teploty MLCC

Samovoľné zahrievanie MLCC by sa malo merať za kontrolovaných a plne zdokumentovaných podmienok, aby bolo možné výsledok zopakovať a porovnať. Zaznamenajte presný kondenzátor, elektrické vzbudenie, konštrukciu PCB, termálne prostredie a metódu merania teploty. [4, 8]

Pred testovaním zaznamenajte:

Testovací prvok
Informácie na zaznamenanie
MLCC
Číslo súčiastky, dielektrikum, veľkosť balenia, kapacita a napäťová trieda
Elektrické podmienky
DC bias, RMS zvlnivý prúd, tvar vlny, frekvencia a AC napätie
Údaje o stratách
Hodnota ESR a jej zdroj, vrátane frekvencie a podmienok merania
PCB
Materiál dosky, hrúbka, geometria kontaktov, plocha medi, vrstvy medi a umiestnenie kondenzátora
Prostredie
Ambientná teplota, prúdenie vzduchu alebo nútené chladenie a blízke tepelné zdroje
Meranie teploty
Termočlánok alebo IR metóda, pozícia senzora, pripevnenie a detaily prístroja
IR meranie
Nastavenie emisie, metóda kalibrácie, veľkosť miesta merania a zaostrenie
Pravidlo stabilizácie
Definovaný limit zmeny teploty počas pevného časového intervalu

Postup merania

1. Namontujte MLCC na zdokumentovanú PCB pomocou špecifikovanej geometrie pad a plochy medeného materiálu. Identifikujte blízke komponenty produkujúce teplo a udržujte konfiguráciu dosky nemennú medzi porovnávacími testami.

2. Zmerajte a zaznamenajte ambientnú teplotu a prúdenie vzduchu pred aplikovaním pulzného prúdu. Ak sa používa nútené prúdenie vzduchu, zaznamenajte jeho rýchlosť alebo prevádzkový stav.

3. Aplikujte požadovaný DC posun a pulzný tvar vlny. Merajte skutočný RMS prúd kondenzátora, AC napätie, tvar vlny a frekvenciu, namiesto aby ste sa spoliehali iba na nastavenia zdroja.

4. Používajte ESR údaje zodpovedajúce testovacím podmienkam. Zaznamenajte, či ESR pochádza z krivky výrobcu, analyzátora impedancie, LCR merača alebo iného merania. Zhodnocujte ESR čo najbližšie k skutočnej frekvencii, posunu, teplote a podmienkam signálu.

5. Zmerajte povrchovú teplotu MLCC pomocou malého termočlánku alebo kalibrovanej infračervenej metódy. Murata používa infračervené meranie teploty spolu s meraniami prúdu a napätia kondenzátora v publikovaných testoch generovania tepla. [8]

6. Pre IR merania zaznamenajte nastavenie emisie a metódu kalibrácie. Malé alebo reflexné povrchy MLCC môžu spôsobiť chyby, ak nie je kontrolované nastavenie emisie, veľkosť miesta, zaostrenie alebo okolitá radiácia.

7. Pokračujte v testovaní, kým nebude splnené objektívne kritérium ustáleného stavu. Napríklad definujte ustálený stav ako zmenu povrchovej teploty menej ako 1°C počas 10 po sebe nasledujúcich minút, zatiaľ čo elektrické podmienky, ambientná teplota a prúdenie vzduchu zostávajú konštantné. Používajte rovnaké kritérium pre každé porovnanie.

8. Zaznamenajte konečnú povrchovú teplotu, ambientnú teplotu a nárast teploty:

Zaznamenajte konečnú povrchovú teplotu, ambientnú teplotu a nárast teploty:

ΔT=TpovrchTambient

Zaznamenajte tiež čas potrebný na dosiahnutie definovaného ustáleného stavu.

Ak je nárast teploty odhadovaný na základe stratenej energie, vzťah je:

ΔTPstrataRθ,eff

Hodnota Rθ,eff musí zodpovedať rovnakému kondenzátoru, PCB, geometrii pad, ploche medeného materiálu, prúdeniu vzduchu, montáži a testovaciemu nastaveniu. Je to efektívna hodnota pre túto kompletnú tepelnú konfiguráciu, nie univerzálna vlastnosť MLCC. Nepoužívajte všeobecnú hodnotu tepelného odporu, pretože zmena dosky alebo chladacích podmienok môže zmeniť výsledok.

Dokumentujte limit ustáleného stavu ako súčasť testovacej metódy namiesto toho, aby ste ho popisovali iba ako bod, keď teplota „prestáva narastať“. Porovnávajte údaje o náraste teploty výrobcu iba vtedy, keď sú elektrické, PCB, chladenie a podmienky merania dostatočne podobné. [4, 8]

Výber MLCC pre aplikácie s vysokým pulzným prúdom

Výber MLCC pre aplikáciu s vysokým pulzným prúdom si vyžaduje viac než len kontrolu nominálnej kapacity a menovitého napätia. Diel musí poskytovať primeraný elektrický výkon pri zachovaní samoteploty a celkovej prevádzkovej teploty v hraniciach výrobcu.

Skontrolujte efektívnu kapacitu pod skutočným DC posunom, najmä pre Class II MLCC, ktorých kapacita sa môže podstatne znížiť pri aplikovanom DC napätí. [2, 9]

Skontrolujte tiež ESR a impedanciu pri prevádzkovej frekvencii pomocou kriviek alebo návrhových nástrojov špecifických pre časť výrobcu. Aplikované napätie by malo zahŕňať DC úroveň, AC pulz, prepínacie špičky a opakujúce sa prechodné javy. [5, 8, 10]

Výberová položka
Na čo sa pozrieť
Efektívna kapacita
Skutočná hodnota pod DC posunom a AC podmienkami
Typ dielektrika
Závislosť strát a napätia
ESR a impedancia
Hodnoty pri prevádzkovej frekvencii
Veľkosť balenia
Elektrické a tepelné správanie špecifické pre časť
Menovité napätie
Kompletný prevádzkový tvar vlny
Teplotná klasifikácia
Ambientná teplota plus samoteplota
Tepelné podmienky PCB
Konštrukcia dosky, montáž a chladenie
Údaje výrobcu
Údaje o pulznom prúde, ESR, impedancii a náraste teploty

Nepredpokladajte, že väčší obal, vyššie napätie alebo vyššia kapacita automaticky poskytujú väčšiu schopnosť zvládať ripple prúd. Skontrolujte údaje pre konkrétne číslo súčiastky. [6]

Nárast teploty o 20 °C by sa nemal považovať za univerzálny limit pre MLCC. TDK používa nárast o 20 °C nad okolím ako základ pre hodnotenie akceptovateľného ripple prúdu za špecifikovaných podmienok, ako sú izbová teplota, prirodzená konvekcia a definované tepelné podmienky PCB.

Murata nešpecifikuje všeobecnú akceptovateľnú hodnotu ripple prúdu pre všetky keramické kondenzátory. Pre špecifikované kategórie výrobkov Murata vyžaduje, aby samovykurovanie zostalo pod 20 °C pri meraní pri 25 °C okolí. Skutočná povrchová teplota kondenzátora musí tiež zostať v rámci jeho maximálnej prevádzkovej teploty.

Preto použite limity a testovacie podmienky špecifikované výrobcom a presným sériovým číslom súčiastky, a overte konečný dizajn na skutočnom PCB.




Odkazy

[1] TDK Corporation. “Ripple prúd MLCC (1): Aký je akceptovateľný ripple prúd kondenzátorov?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[2] TDK Corporation. “Ripple prúd MLCC (4): Ako sa meria akceptovateľný ripple prúd?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[3] TDK Corporation. “Ripple prúd MLCC (7): Má veľkosť skrútenia vplyv na akceptovateľný ripple prúd?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[4] TDK Corporation. “ESR charakteristiky (6): Čo môžem urobiť, ak celková teplota presiahne maximálnu hodnotenú teplotu pre MLCC?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[5] TDK Corporation. “ESR charakteristiky (2): Aké sú fyzické komponenty ESR?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[6] TDK Corporation. “ESR charakteristiky (3): Aký je rozdiel v ESR medzi rôznymi hodnotami MLCC?” TDK Product Center. Prístup k 28. augustu 2026.

[7] Murata Manufacturing Co., Ltd. “Filtre na potlačenie EMI, 6-5-2: Ekvivalentné obvody kondenzátorov.” Pokyny pre potlačenie EMI. Prístup k 28. augustu 2026.

[8] Murata Manufacturing Co., Ltd. “Charakteristiky generovania tepla kondenzátorov a metódy merania.” Články Murata Manufacturing, 28. marca 2013. Prístup k 28. augustu 2026.

[9] Murata Manufacturing Co., Ltd. “Napäťové charakteristiky elektrostatickej kapacity.” Články Murata Manufacturing, 28. novembra 2012. Prístup k 28. augustu 2026.

[10] Murata Manufacturing Co., Ltd. “Aký je akceptovateľný ripple prúd, ktorý keramické kondenzátory Murata dokážu vydržať?” FAQ keramických kondenzátorov. Prístup k 28. augustu 2026.

O nás

IC Components Limited

www.IC-Components.com - Dodávateľ IC Components. Sme jedným z najrýchlejšie rastúcich distribútorov elektronických IC komponentov, dodávateľský partner pôvodných výrobcov elektroniky prostredníctvom globálnej siete poskytujúcej nové originálne elektronické komponenty. Prehľad spoločnosti >

Dotaz online

Pošlite prosím RFQ, odpovieme okamžite.


Často kladené otázky [FAQ]

1. Môžu paralelné MLCC znížiť samovykurovanie, a mali by sa ripple prúdy kontrolovať na každý kondenzátor?

Áno. Prepojenie viacerých MLCC paralelne môže rozdeliť ripple prúd medzi kondenzátory, čím sa zníži prúd a straty výkonu v každej súčiastke. TDK uvádza paralelné pripojenie ako jednu z metód na zníženie zahrievania spôsobeného vysokým ripple prúdom.

Avšak, zdieľanie prúdu nemusí byť rovnaké kvôli rozdielom v ESR, ESL, kapacite, umiestneniu komponentov a impedancii stopy PCB. Ripple prúd pre každý MLCC by sa preto mal skontrolovať, nie len celkový prúd pre banku kondenzátorov. Každý kondenzátor musí zostať v rámci platných limitov napätia, prúdu a teploty.

2. Môže byť MLCC poškodený aj vtedy, keď nie je prekročené jeho hodnotené napätie?

Áno. Zostať pod hodnoteným napätím nezaručuje bezpečnú prevádzku. Nadmerný ripple prúd môže spôsobiť nadmerné samovykurovanie, a teplota okolitého prostredia plus samovykurovanie môže vytiahnuť kondenzátor nad jeho maximálnu prevádzkovú teplotu.

Vysoká prevádzková teplota môže znížiť spoľahlivosť a pri vážnych podmienkach prispieť k zlyhaniu kondenzátora.

3. Je povrchová teplota kondenzátora rovnaká ako vnútorná teplota MLCC?

Nie. Povrchová teplota je meraná akceptovateľná hodnota používaná na hodnotenie samovykurovania, ale nemala by byť opísaná ako vnútorná teplota „horúceho bodu“ kondenzátora, pokiaľ výrobca neposkytne overenú koreláciu medzi povrchovou a vnútornou teplotou.

Teplota sa môže líšiť v rámci MLCC a prostredníctvom jeho montážnej štruktúry. Merania povrchovej teploty by sa preto mali uskutočňovať pomocou špecifikovanej metódy senzora pri kontrole okolitej teploty, prúdenia vzduchu, blízkych zdrojov tepla a podmienok merania.

4. Aký nárast teploty je akceptovateľný pre MLCC?

Neexistuje univerzálny limit nárastu teploty 20 °C pre všetky MLCC. Akceptovateľný nárast závisí od výrobcu, kategórie produktu, testovacích podmienok a maximálnej prevádzkovej teploty.

TDK používa 20 °C nárast nad okolím pre svoju hodnotenie akceptovateľného ripple prúdu za špecifikovaných podmienok. Murata uplatňuje podmienku samovykurovania pod 20 °C pri 25 °C okolí pre špecifikované kategórie keramických kondenzátorov.

Vo všetkých prípadoch musí vybraný MLCC zostať aj v rámci svojej maximálnej prevádzkovej teploty, vrátane okolitej teploty, samoohrievania a ohrievania od blízkych komponentov.

Populárne číslo dielov