MLCC與鉭電容器在應(yīng)用中的比較

在1990年,Y5V型MLCC的價格已達(dá)到鉭電容的水平,到1995年,X7R型的價格達(dá)到1.0uF鉭電容器的水平.這些重大變化使得MLCC可以與鉭電容器在許多應(yīng)用領(lǐng)域展開直接競爭.對電性能的要求主要取決于具體的應(yīng)用,我們可以對它們在平滑濾波和退耦這兩個主要應(yīng)用領(lǐng)域的表現(xiàn)作一番比較,.

對于平滑濾波來說,在開關(guān)模式電源(SMPS)中的應(yīng)用是最普通的應(yīng)用之一,它覆蓋非常寬廣的輸出功率范圍和波動電流.雖然如此,但現(xiàn)代SMPS設(shè)計對于最高工作溫度、電容和高頻開關(guān)等方面的限制經(jīng)常使得電容技術(shù)的選擇變得明朗.在不容易進(jìn)行選擇的領(lǐng)域,最好進(jìn)行性價比分析.

使用由全波整流橋組成的模擬電路,可以利用MLCC或者鉭電容"平滑濾波".對于Y5V MLCC、X7R MLCC和鉭電容三個系列來說,性能均隨著電容量的提高而改善,但是在MLCC的范圍內(nèi),所有的性能水平都能找到更加便宜的解決方案.在中低性能水平上,Y5V MLCC是成本效益最高的解決方案,對于高性能水平(包括最佳水平),X7R MLCC則是最好的選擇.在頻率更高(例如,1 MHz)時,X7R MLCC的競爭優(yōu)勢更加明顯,因為鉭電容的有效電容下降,而且串聯(lián)等效電阻(ESR)較高.

而在退耦應(yīng)用里,人們必須評估IC執(zhí)行規(guī)定的變化而又不引起額外電壓波動(可能導(dǎo)致IC性能嚴(yán)重下降)所要求的電量.這意味著電容必須做出響應(yīng),實際上是作為低阻抗充電電源.與平滑濾波應(yīng)用一樣,其性能隨著電容的提高而改善.在100 kHz和400C條件下,1uF的MLCC比1uF、16 V鉭電容的成本效益更高.

C尺寸的33uF和D尺寸的100uF的MLCC電容性能更高,但成本也相應(yīng)顯著上升.而且,由于這些元件的尺寸較大,設(shè)計人員可能優(yōu)先考慮使用一個以上的MLCC,而不是用較大的鉭電容.結(jié)果顯示,在較寬的頻率和溫度范圍內(nèi),X7R和Y5V MLCC的成本效益相當(dāng)于鉭電容.