陶瓷电容器问题解决事例
互换事例 (动画)

为您实际演示电解电容器的互换评价。
通过将电解电容器互换成导电聚合物电容器或独石陶瓷电容器,可大幅改善特性,并实现低高度化。

(07:37)

概要

如今,人们越发意识到电子设备的多功能化、轻薄、体积小及节省能源的重要性,特别是对陶瓷电容器和聚合物电容器的小型大容量化、低ESR化、高可靠性等方面寄予了更高的期待。

本演示内容通过将一般电解电容器的DC-DC转换器的输出电容器转换成本公司的陶瓷电容器和聚合物电容器,并在电脑上显示纹波电压波形,进行比较。

DC-DC转换器的输出电容器用于抑制纹波电压,由于使用了ESR非常低的陶瓷电容器,所以输出电压可能会出现异常振荡现象。此时,通过调整相位补偿处的数值,可抑制异常振荡现象。

Circuit Diagram of Voltage Step Down DC-DC Converter 降压型DC-DC转换器电路图

演示用电路板

对象产品

IC厂家名称
ROHM制造
型号
BD9778F
DCDC规格
输入电压 12V
输出电压 5V
输出电流 0.6A
开关频率 300kHz
输出电容器
1 一般电解: 钽/100µF
2 聚合物: 100µF/ECASD40J107M015K00 (本公司产品)
3 MLCC: 22µF×3个/GRM188B30J226MEA0 (本公司产品)
Demonstration Board

比较纹波电压

Polymer vs. Common Electrolytic Capacitor

聚合物电容器与一般电解电容器相比,
因其ESR较低,可以降低波纹电压。

Ceramic vs. Common Electrolytic Capacitor

陶瓷电容器的ESR更低,即使减小容量也可以降低波纹电压。
但是,因为ESR非常低,可能会出现异常振荡现象,为了抑制该现象,需要对相位补偿电路进行调整。

关于异常振荡

Before Tuning (Abnormal Waveform)

陶瓷电容器与电解电容器相比,其ESR非常低,可能会造成LC滤波器的相位急速反转,如果继续互换的话,可能会出现异常振荡现象。

Tune the constant of the phase compensation circuit!
After Tuning (Normal Waveform)

相位补偿电路可以抑制LC滤波器的相位旋转。通过适当调谐该电路的数值,可防止出现异常振荡现象。
位相余角非常好在45度以上。

比较纹波电压估算公式和电容器的特性

纹波电压估算公式

纹波电压估算公式

陶瓷电容器的ESR较低,即使减小容量也可以降低纹波电压。
(备注)
陶瓷电容器具有的电压特性,其静电容量会发生变化 (减少) 。
因此,需要选定已确认过使用电压的商品。

Comparison between Ripple Voltage Estimation Formula and Capacitor Characteristics

电解电容器转换评价支持指南

从电解电容器转换成陶瓷电容器后的效果

效果 电解电容器 陶瓷电容器
成本降低
减少安装空间
纹波波峰
可靠性
负载响应
相位调整难易程度
电解电容器转换评价支持指南