1、*代理商：將電解電容器更換為MLCC的指南

　　為何現(xiàn)在要將電解電容器更換為MLCC？MLCC的大容量化使其可用于更換電解電容器

　　隨著作為電子設(shè)備主要角色的LSI與IC的高集成化，向其進(jìn)行供應(yīng)的電源向低電壓化趨勢(shì)發(fā)展，同時(shí)，隨著多功能化的發(fā)展，消費(fèi)電力隨之增大，且形成大電流化的趨勢(shì)。為應(yīng)對(duì)低電壓及大電流化，電子設(shè)備的電源開始采用分散電源系統(tǒng)， 從中間總線轉(zhuǎn)換器將多個(gè)小型DC-DC轉(zhuǎn)換器（POL轉(zhuǎn)換器）配置在LSI及IC等負(fù)載附近。

　　POL轉(zhuǎn)換器外接有多個(gè)電容器。尤其是平滑用輸出電容器中需要很大的靜電容量，因此以往一直使用鋁電解電容器及鉭電解電容器。

　　但，這些電解電容器難以小型化，因此會(huì)阻礙電路向節(jié)省空間的方向發(fā)展。同時(shí)，還存在紋波電流導(dǎo)致自己發(fā)熱較大等問(wèn)題。

　　多用于電子設(shè)備中的MLCC雖然擁有優(yōu)異特性，但其靜電容量較小，因此主要用于濾波電路或高頻電路中。但近年來(lái)，隨著MLCC的電介質(zhì)薄層化及多層化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)10～100μF以上的大容量MLCC實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化，從而使其可用于更換電解電容器。

　　各類電容的使用注意事項(xiàng)

　　MLCC、鋁電解電容器、鉭電解電容器的主要特點(diǎn)與注意事項(xiàng)如下所示。在更換為MLCC時(shí)，需要了解這些電容器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，同時(shí)還需要知曉在使用時(shí)的注意點(diǎn)。

　　大容量MLCC可用于更換電解電容器，但需要注意的是，其存在溫度及DC偏壓會(huì)導(dǎo)致較大靜電容量變化率的缺點(diǎn)。同時(shí)，ESR過(guò)低的特點(diǎn)起到了反效果，這可能會(huì)導(dǎo)致在電源電路中發(fā)生異常振動(dòng)。

　　*代理商電解電容容量大，但會(huì)因自己發(fā)熱容易導(dǎo)致壽命變短的電解電容器

　　*一級(jí)代理商電容器的ESR會(huì)根據(jù)頻率不同而發(fā)生變化。

　　將某一頻率中電容器的ESR表示為R，紋波電流表示為I，則RI2的電力出現(xiàn)熱損耗，從而使電容器自己發(fā)熱。

　　電解電容器擁有大容量的特點(diǎn)，但由于其ESR過(guò)高，因此紋波電流導(dǎo)致發(fā)熱過(guò)大是其缺點(diǎn)。

　　電容器可接受的紋波電流上限值稱為允許紋波電流。若使用時(shí)超過(guò)允許紋波電流時(shí)會(huì)縮短電容器的壽命。

　　注：ESR與紋波電流

　　理想的電容器是只有靜電容量的元件，但現(xiàn)實(shí)中，其還擁有因電極帶來(lái)的電阻成分與電感成分。電路圖中無(wú)法標(biāo)識(shí)的電阻成分稱為ESR（等效串聯(lián)電阻）、電感成分稱為ESL（等效串聯(lián)電感）。

　　直流電流雖然是以一定電壓并沿一個(gè)方向流動(dòng)的電流，但電源電路的直流電流中重疊有噪聲電流等各類交流成分。例如，通過(guò)對(duì)商用交流電進(jìn)行整流（全波整流）后得到的直流電流中包含有周期為商用交流電2倍的微波（紋波）狀脈動(dòng)電流。同時(shí)，開關(guān)方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，直流電壓重疊有開關(guān)周期的脈動(dòng)電流。這些均稱為紋波電流。

　　鋁電解電容器的壽命為10年

　　鋁電解電容器的靜電容量大，價(jià)格低，因此廣泛使用于電子設(shè)備中，但其有使用壽命，因此在使用時(shí)需要特別注意。鋁電解電容器的壽命一般為10年左右。這是由于電解液干涸（蒸發(fā)）導(dǎo)致靜電容量降低而引起的（容量流失）。

　　電解液的消失量與溫度有關(guān)，其基本符合被稱為"阿倫尼烏斯定律"的化學(xué)反應(yīng)速度理論。該定律表示，若使用溫度上升10℃則壽命會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的2分之1，若下降10℃則壽命會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，因此10℃ 2倍定律。因此，在紋波電流導(dǎo)致自己發(fā)熱較大的條件下進(jìn)行使用時(shí)，壽命將會(huì)進(jìn)一步縮短。

　　同時(shí)，電解液的干涸也會(huì)使ESR上升。直流電壓與紋波電壓重疊時(shí)，需要注意紋波電壓的峰值不要超過(guò)額定電壓（耐壓）。電源電路等使用額定電壓為輸入電壓3倍左右的電容器。

　　圖5：各類電容器的額定電壓范圍

圖6：壽命比較

　　*代理商將電解電容器更換為MLCC的指南

　　將電解電容器更換為MLCC時(shí)如何選擇適合客戶用途的最+MLCC，以下對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。希望對(duì)提高客戶產(chǎn)品可靠性有所幫助。

　　通過(guò)特性進(jìn)行選擇時(shí)的注意點(diǎn)高介電常數(shù)系列請(qǐng)注意施加電壓造成的容量變化 即使是優(yōu)異的電容器MLCC也有弱點(diǎn)。MLCC會(huì)因施加的電壓不同而導(dǎo)致靜電容量發(fā)生變化。施加的是直流電壓時(shí)稱為DC偏壓特性(直流電壓特性)。靜電容量的變化(DC偏壓相依)在低介電常數(shù)系列(種類1)中幾乎不會(huì)出現(xiàn)，而會(huì)在高介電常數(shù)系列(種類2) 的陶瓷電容器中出現(xiàn)。

　　其原因在于，高介電常數(shù)系列使用的是自發(fā)極化的強(qiáng)電介質(zhì)(BaTiO3等)。因此，施加直流電壓進(jìn)行使用時(shí)，請(qǐng)?jiān)谶x擇時(shí)考慮電介質(zhì)的特性、使用電壓及耐壓等因素。 同時(shí)，電容器尺寸越小，靜電容量的減少量則會(huì)越大。在選擇容量是，也需要考慮DC偏壓特性。

　　圖7：靜電容量變化率-DC偏壓特性示例(高介電常數(shù)系列)

圖8：DC偏壓特性造成的影響(施加3.3V時(shí)的有效靜電容量比較)

　　用于更換電解電容器的最+MLCC產(chǎn)品線

　　點(diǎn)擊當(dāng)前正在使用的電容器信息進(jìn)行輸入后，將顯示MLCC產(chǎn)品的推薦產(chǎn)品。

　　※以上并非對(duì)產(chǎn)品適配性的保證，敬請(qǐng)知悉。

　　※請(qǐng)客戶自行對(duì)產(chǎn)品適配性進(jìn)行充分測(cè)試后進(jìn)行判斷。

　　選擇用于更換電解電容器的最+MLCC的方法 (PDF)

　　*代理商將電解電容器更換為MLCC的指南作了以下總結(jié)

　　1、近年來(lái)，數(shù)10～100μF以上的大容量MLCC實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，從而可用其更換鉭電解電容器與鋁電解電容器。

　　2、MLCC擁有高額定電壓、優(yōu)異的紋波抑制能力、長(zhǎng)壽命及高可靠性等特點(diǎn)，從民用設(shè)備到產(chǎn)業(yè)機(jī)器，在廣泛領(lǐng)域中不斷被用于更換。

　　※高介電常數(shù)系列的MLCC存在通過(guò)溫度變化與施加直流電壓會(huì)使靜電容量下降的弱點(diǎn)(溫度特性、DC偏壓特性)。同時(shí)，由于其擁有極低的ESR，因此反而會(huì)造成異常振動(dòng)以及反共振的問(wèn)題，因此在更換時(shí)需要注意。

　　※客戶可根據(jù)用途選擇MLCC，從而提高客戶產(chǎn)品可靠性。