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滤波电容在嵌入式系统中的应用(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/10/28 14:36:37   

 关键词:  滤波电容 嵌入式

引言
  
  为微处理器系统中的能量存储/传输处理选择体去耦电容是一件复杂的事情,由于强调产品的物理尺寸,处理器制造商一般只规定满足器件能量转换要求所需要的电容量,而不考虑为适合的电容排列留置的可用空间。嵌入式单板计算机中所用的处理器还要求更高的电容充放电性能,从而要求一个低的时间常数。
  
  随着电容制造向更小型化封装应用的继续推进,一种高电容量、低ESR及低电压应用的理想方案是3-D多阳极涂层(conformalcoated)片式电容。  
  高电容量和低ESR技术
  
  有多种技术已可实现单位体积电容量的优化。例如,涂层片式钽电容技术,该技术去除了常规模压固体钽电容的引线框结构,同时这种类似于半导体特殊封装的技术大大降低平均尺寸。Vishay已经开发了涂层钽片式技术,用于满足NASA要求的电容使用。这些产品远远超过了常规模压表面安装钽电容(SMD)的容积效率。不过设计师们还需要使ESR最小化,而这一要求刺激了多种候选方案。
  
  Polymer铝电容  
  Polymer铝电容具有非常低的ESR,在10m或更小的范围,它填充了高电容量多层陶瓷电容(MLCC)和钽聚合物电容之间的应用空间。不过,尽管它们满足了滤波应用中所需的ESR要求,但它们的容积效率通常要比钽技术小很多。在组装空间十分珍贵的应用中,这种技术必须让位于其它技术如钽式技术等。
  
  固体钽电容  
  固体钽电容有标准和低ESR两种类型。两种类型均采用通常的引线框结构制作。固体钽低ESR类型所具有的ESR值100KHz时在100m范围。由于ESR值取决于阳极的外表面,因此较大的外形尺寸一般都拥有较低的ESR值。固体钽电容方面大量的粉末研制工作产生了新的更低水平的ESR值。另外浪涌电压方面也得到改进使固体钽技术功能更强大。
  
  Polymer钽电容  
  Polymer钽电容运用了新式高导电性的聚合物。高导电性聚合物用于阴极而非二氧化锰。聚合物阴极在导电率上的改善带来更低的阻抗和更低的ESR。低阻抗还带来优异的高频滤波响应。Polymer钽电容技术拥有最低的ESR,大大低于相近尺寸的常规固体钽电容。事实上,引线框结构主要制约给定外形尺寸下可用电容量。
  
  多阳极钽电容 
  现今,高容积和低ESR的双重要求正在由一种3-D的封装方式来解决,它是一种多阳极钽电容,该结构去除了常规的引线框。此结构在小型化SMD封装下取得了高电容量,并可以与常规模压钽器件引脚兼容。重要的是,该技术取得了非常低而稳定的ESR。
  
  多阳极电容的主要电性能、机械参数包括:  
  高电容:一般>1000F;
  工作温度范围内非常低而稳定的ESR;  
  低电感;  
  宽的额定电压范围:4V、6.3V及10V;
  低DCL<60A;
  小尺寸、低厚度3D片式封装;
  无引线框;
  标准引脚,与常规模压钽电容尺寸兼容
  体去耦电容应用

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