Keramikkappen und angelegte Spannung

Ich verwende einen 22u 6,3 V X5R 0805 Keramikkondensator, um eine 3,3-V-Versorgung (für einen Abwärtswandler) herauszufiltern. Ich habe gehört, dass die angelegte Spannung einen Einfluss auf die Kapazität bestimmter Keramikkappen hat. eine höhere Spannung bewirkt eine Verringerung der Kapazität. Wie wahr ist das? Würde es zu stark abnehmen, um nicht als geeignete Filterkappe zu funktionieren? Ich denke, 10-15 u sind wahrscheinlich das Minimum, damit es stabil bleibt, obwohl die Welligkeit bei niedrigerer Kapazität wahrscheinlich zunehmen wird. Irgendwelche Ideen?

Antworten (1)

Diese Seite enthält die folgende Tabelle:
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Also, wenn die 22uF ein 20% Toleranzteil ist, so dass es tatsächlich 17,6uF (-20%) sein kann, und es aufgrund der Erwärmung wirklich 15uF (-15%) ist, kann es auf ~10,5uF (-30 %) nahe seiner Toleranz oder ~14uF (-5%) nahe seinem Arbeitspunkt. Um den Effekt zu verringern, verwenden Sie einen Kondensator mit höherem Durchbruchswert.

Obwohl diese Webseite Keramiken mit viel höherer Durchbruchspannung testet, sind die Ergebnisse veranschaulichend:Alt-Text

Dieses Teil , das 08056D226MAT2A von AVX, gibt an, dass es seine bei 0,5 V RMS getestete Toleranz erfüllt , nicht in der Nähe seines Zusammenbruchs:

Für Cap > 10 μF, 0,5 Veff bei 120 Hz

Es wird auch erwähnt, dass sich die Kapazität während ihrer Lebensdauer um bis zu 12,5 % ändern kann, um 7,5 % aufgrund eines thermischen Schocks beim Löten und um 12 % aufgrund von Biegerissen (Rissen).

Info-Leckerbissen: Der Begriff X5R bedeutet, dass es aus einem Dielektrikum der Klasse 2 (dh Keramik) besteht, das seine Kapazität innerhalb eines Temperaturbereichs von -55 ° C bis 85 ° C innerhalb von 15% (18,7 uF - 25,3 uF ) beibehält .
Etwas das könnte Sie interessieren, obwohl es mehr mit der endgültigen Anwendung als mit der Frage zu tun hat --die großartige 'pedia erwähnt auch:

Aufgrund ihrer piezoelektrischen Eigenschaften unterliegen sie einer Mikrofonie.

... und die vorher verlinkte Seite :

Keramikkondensatoren mit hohem K können signifikante piezoelektrische Effekte zeigen; Wenn Sie darauf tippen, erzeugen sie eine Spannungsspitze. Dies wird durch Bariumtitanat verursacht, dem Hauptmaterial in High-K-Keramiken. Je höher K, desto stärker dieser Effekt.

Wow. Das ist ein großer Kapazitätsverlust. Das genaue Teil ist GRM21BR60J226ME39L - uk.farnell.com/murata/grm21br60j226me39l/… .
Ich habe Platz für eine 22-HE-10-V-1206-Kappe. Wäre es ratsam, diese anstelle einer 22-HE-6,3-V-0805-Kappe zu platzieren? Ich platziere es derzeit nicht wegen der etwas höheren Kosten der 1206-Kappe gegenüber der 0805-Kappe.
@ThomasO, hier ist ein 0805 10V (21c/3000; 1,05 $/1). Ich bin mir über die Vor- und Nachteile von 0805 gegenüber 1206 nicht sicher, aber 10 V sind definitiv besser als 6,3 V. Kannst du die Mikrofonie testen? Klingt interessant...
@tyblu, Es ist schön, aber ziemlich teuer (doppelt so teuer) und es scheint, dass ich min bestellen muss. 3000. Außerdem wäre es schlecht, sich auf einen einzelnen Kondensatorhersteller zu verlassen. Es gibt mehrere Anbieter für 22u/6,3V-Kappen.
@ThomasO, entwirfst du für das Militär oder Apple? Der Austausch dieses Teils wäre trivial, wenn der Originalhersteller kaputt ginge.
@tyblu, Es ist für ein Produkt, das Tausende oder nur 10 verkaufen kann. Aber es ist in keiner Weise militärisch bewertet, nur maximal -40 bis +70 Grad C.
Gibt es eine Möglichkeit, einen Kondensator so zu konstruieren, dass er bei einem Spannungswert ungleich Null eine maximale Kapazität aufweist? In Szenarien mit intermittierend betriebenen Geräten könnte eine Kappe mit einer viel höheren Kapazität nahe 3,3 Volt als bei niedrigeren Spannungen die Energieeffizienz verbessern. Das physikalische Analogon einer konstanten Kappe wäre ein zylindrischer Wassertank; Eine Kappe, die mit der Spannung abnimmt, wäre ein Kolben, der sich oben nach innen verjüngt. Die Art von Kappe, die ich gerne sehen würde, wäre (für die Zwecke der Analogie) wie ein Wasserturm geformt - schmal, außer in der Nähe eines bestimmten Betriebsbereichs.
Interessante Idee, @supercat! Eine oder zwei Fragen wert, würde ich sagen.