Đánh giá điện áp tụ thấp nhất là an toàn để sử dụng là gì?

Tôi đang sử dụng một vài tụ điện tantal Case R (10uF 6.3v) để tách rời hàng loạt trên nguồn 3,3v của phy Ethernet 100mbps. Tôi cũng đang sử dụng gốm 0,1uF gần hơn với các chân.

Như thường lệ, tôi cực kỳ thúc đẩy không gian trên PCB, và vì vậy tôi muốn thay thế chúng bằng mũ kích thước 0603. Vấn đề là họ chỉ được xếp hạng cho 4v. Thông thường tôi sẽ luôn đánh giá các tụ điện của mình cho điện áp gấp đôi mà chúng sẽ thấy.

Có khả năng là một vấn đề nếu tôi sử dụng tụ điện 4v trên đường dây 3.3v quy định?

Sử dụng mũ tantalum để tách rời là ngớ ngẩn với các tùy chọn ngày nay. Mũ gốm sứ 1 VFF 6 V trong gói 0603 là giá rẻ và có sẵn. Dù sao thì điều đó cũng tốt hơn 10 LờiF cho việc tách rời. Một 10FFF tại các điểm kết nối cung cấp điện có ý nghĩa, nhưng không phải để tách rời. Hãy xem các lô trở kháng của 100 nF, 1 MũF và 10 mũ gốmF trong các bảng dữ liệu của bất kỳ nhà sản xuất có uy tín nào.

Hãy siêu cẩn thận về thông số kỹ thuật mũ của bạn! Họ có thể không phải là những gì họ tuyên bố là.

Một vấn đề với nắp gốm là chúng bị mất điện dung khi điện áp tăng. Ví dụ, nắp gốm X5R từ Venkel này được đánh giá ở mức 10 uF và 6.3v. Vấn đề là ở 6.3v, điện dung thực tế chỉ còn 2 uF! Đó là mức giảm 80%! Ngay cả ở mức 2.0v, bạn vẫn thiếu 30% giá trị định mức.

Điều này được ghi lại ở đây , nhưng không giới hạn ở Venkel. X7R, X5R và có lẽ các loại mũ gốm khác bị ảnh hưởng ở mức độ này. COG / NPO dường như không có vấn đề này. Tôi nên chỉ ra rằng vấn đề này không được liệt kê trong bảng dữ liệu tụ điện tổng thể, mà chỉ trong một tài liệu "dữ liệu kỹ thuật" bổ sung không nằm ở cùng một vị trí trên trang web của họ.

Tuy nhiên, câu hỏi cơ bản của bạn là "tôi nên giảm bao nhiêu" tụ điện. Tất nhiên, nếu bạn hỏi 10 EE về điều này thì có thể bạn sẽ nhận được 15 câu trả lời khác nhau. Đây là quy tắc rất thô sơ của tôi về hướng dẫn hoặc hướng dẫn.

• Mũ điện phân nhôm sẽ được giảm xuống ít nhất 50% nếu điện dung là quan trọng. Có nghĩa là, tôi sẽ sử dụng nắp 25v trên đường ray 12,5v. Nếu điện dung không quan trọng thì tôi sẽ cho phép biên điện áp ít hơn.

• Mũ Tantalum sẽ được giảm xuống ít nhất 50% trên hầu hết các đường ray, không cần sử dụng.

• Mũ gốm trên 10v sẽ được giảm xuống 50%. Khi điện áp giảm xuống dưới 10v, tôi sẽ cho phép ít biên hơn. Tôi sẽ chạy một nắp 4.6v trên đường ray 3.3v, ví dụ. Nhưng hãy nhớ những gì tôi đã nói về mũ gốm.

• Càng căng thẳng trên nắp càng ít biên tôi sẽ cho phép. Ví dụ: nếu tín hiệu chỉ thỉnh thoảng chuyển đến 90v nhưng chủ yếu dưới 50v thì tôi có thể sử dụng nắp gốm 100v. Nhiệt độ, điện áp, dòng điện và các hiệu ứng ESL / ESR đều có tác dụng này. Một cái mũ có nhiều căng thẳng sẽ nhận được nhiều lợi nhuận hơn.

• Xuất phát dưới 50% chỉ xảy ra nếu có những lý do khác để làm như vậy. Nếu chi phí, kích thước và các yếu tố khác không phát huy tác dụng thì tôi luôn giảm ít nhất 50%.

• Nếu một mạch hoạt động tốt và các vấn đề về điện áp tăng vọt hoặc hành vi xấu khác không phải là vấn đề thì tôi có thể để lại ít lợi nhuận hơn.

Nhưng đây chỉ là những quy tắc thô của ngón tay cái. Bạn phải xem xét từng trường hợp riêng biệt và cân nhắc những ưu và nhược điểm.

Cập nhật:

Đây là một số tài liệu từ AVX. Nó nằm trên trang 3, dưới tiêu đề "Phụ thuộc thiên vị DC". Lưu ý rằng đường cong điện áp và điện dung của chúng đối với X7R "đẹp" hơn nhiều so với những gì Venkel có - vì vậy nếu giá trị giới hạn thực sự quan trọng thì hãy nghiên cứu và lấy nắp mà bạn dự định.

Ngoài kích thước nhận xét của Olin - lưu ý rằng một tụ điện Tantalum trên mạch có bất kỳ loại "công suất" nào là một thảm họa đang chờ xảy ra.

Tantali tụ đang cực kỳ dễ bị lớp cách nhiệt đấm qua ở điện áp chỉ hơi vượt quá điện áp định mức, và họ là KHÔNG tự chữa bệnh. Một khi lớp bị phá vỡ, tụ điện sẽ đổ năng lượng có sẵn và tự hủy. Chế độ thất bại bình thường là một kim loại cứng ngắn. Tùy chọn trên đường đi là khói, mùi, lửa, âm thanh và vụ nổ. Tôi đã thấy nghe và bôi nhọ tất cả những điều này trong một sự kiện thú vị duy nhất trong một dịp.

Một sự tăng vọt điện áp rất ngắn trên đường ray điện vượt quá định mức điện áp có thể làm thủng lớp cách điện và sau đó cho phép năng lượng của đường ray điện hoàn thành nhiệm vụ.

Gạch: Lưu ý rằng hiệu ứng nhiệt độ thay đổi theo lớp. Ngoài ra microphony cơ học là tồi tệ hơn trên các lớp biến đổi nhiệt độ rộng. Không thường là một vấn đề cho việc tách rời quyền lực.

Một loại gốm cấp thấp (chịu được nhiệt độ kém, do đó cũng kém về mặt cơ học) ở đầu vào của bộ điều chỉnh có thể "đổ chuông" khi điện áp bước được áp dụng (chẳng hạn như khi bật nguồn) và có thể phá hủy bộ điều chỉnh. Điều này là bất thường và dễ dàng được bảo vệ chống lại nhưng cần phải được biết về.

Nếu gốm không đáp ứng nhu cầu của bạn vì một số lý do, hãy nhìn vào tụ nhôm rắn (tức là không điện phân Al). Họ cạnh tranh với Tantalum về kích thước khả năng và chi phí nhưng không có chế độ thất bại chết người của Tantalums.

Các quy tắc về tantalums là tránh chúng trừ khi có giới hạn hiện tại tốt. Hoặc ít nhất là giảm điện áp ít nhất 3: 1 (một số người nói 4: 1), không phải lúc nào cũng có thể. Tôi đã sử dụng chúng rất nhiều cho các bộ nguồn trên đầu ra của một bộ điều chỉnh nhỏ nhưng không phải trên đầu vào.