MLCC - ¿Puedo usar límites nominales de alto voltaje para escenarios de muy bajo voltaje?

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¿Hay alguna razón importante por la que no pueda usar capacitores de cerámica multicapa de alto voltaje para situaciones de bajo voltaje? Por ejemplo, ¿MLCC con clasificación de 50V o 100V para aplicaciones de 3.3V DC?

Tengo mala vista y tengo problemas para soldar paquetes de 1206 o más pequeños, y los topes de clasificación más alta siempre tienen paquetes mucho más grandes (y más fáciles de soldar). No puedo usar componentes THT / DIP en todas partes debido al diseño de PCB.

Según esta nota de Maxim , parece que la capacitancia es siempre Más estable para voltajes más bajos. Pero ¿qué pasa con ESR, fugas y así sucesivamente? ¿Podría haber algún problema?

Nota: Mis escenarios típicos son, en su mayoría, topes de desacoplamiento: uso de CON de OS para la potencia SMPS. De todos modos, aún podría tener problemas para encontrar grandes capuchones SMT de 15pF para un XTAL ... :(

    
pregunta HeliTux

2 respuestas

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No existe peligro al usar un capacitor clasificado para un voltaje mucho más alto que el requerido, ni hay una pérdida de rendimiento por hacerlo. De hecho, todo lo contrario.

Ciertamente, si tiene una polarización de CC a través de los condensadores (por ejemplo, desacoplamiento), desea que la clasificación de voltaje sea mucho más alta que su polarización de CC; de lo contrario, debe elegir un condensador con una clasificación de capacitancia más alta que la necesaria. Esto se debe a que la capacitancia de los MLCC disminuye significativamente a medida que se aplica un sesgo de DC.

La mayoría de los MLCC no llegan a ninguna parte cerca de su capacitancia nominal a su voltaje nominal. Para un dieléctrico X5R, por lo general, cuando llega a la mitad de la tensión nominal, la capacitancia ya ha caído por debajo de la mitad del valor nominal. Los dieléctricos X7R se desempeñan un poco mejor: es posible que aún retengas un 70% de capacitancia nominal en el momento en que alcances la mitad de la tensión nominal, pero incluso eso disminuirá.

La mayoría de los fabricantes no suministran estos datos, sin embargo, algunos, incluidos TDK y Murata, brindan los resultados de estas pruebas, y puede esperar que las mismas tendencias se apliquen a otros fabricantes ya que la tecnología es prácticamente la misma.

Como ejemplo simple, this es un estándar de bog 10uF 10V X7R MLCC en un paquete 0805. Con su polarización nominal de 10 VCC, la capacitancia real es de solo 4uF. Con una polarización de 5V, se maneja ligeramente mejor, logrando 7.5uF. De hecho, tiene que estar a menos de 2 V de polarización (1/5 de la tensión nominal) para alcanzar la capacidad de capacidad de 10 uF. Esto se muestra en el gráfico a continuación.

Esta es la razón por la que normalmente desea que X7R la tensión nominal sea > 2 veces la tensión de CC necesaria. Para X5R, probablemente desee tener > 4 veces el voltaje de CC requerido. Cuanto más alto, mejor.

El único inconveniente para ir con una calificación más grande, es que normalmente se requiere que el tamaño sea más grande. Sin embargo, para valores de baja capacitancia (sub-100nF), esto no es un problema y puede encontrar fácilmente clasificaciones de alto voltaje en paquetes pequeños. Para capacitancias muy bajas (sub-1nF), probablemente sea difícil encontrar una con un nivel de voltaje bajo.

    
respondido por el Tom Carpenter
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Me sorprendería muchísimo si pudiera encontrar condensadores de bajo valor clasificados solo para bajo voltaje. Los condensadores cerámicos SMD típicos tienen una capacidad nominal de 50V.

Los condensadores cerámicos de alto valor están disponibles con mayor frecuencia con un voltaje nominal más bajo, pero eso se debe a que son sensibles al voltaje; una parte en particular puede ser capaz de operar a un voltaje más alto, pero no alcanzará la capacitancia especificada por encima del valor nominal voltaje.

Las partes más grandes tienen una mayor inductancia, por lo que no serán tan buenas como las partes más pequeñas para las altas frecuencias.

Veo rápidamente que incluso las piezas de valor pequeño (12pF) están disponibles en tamaño 1206.

Puedes usar partes de mayor tamaño, pero si te metes en cosas de alta frecuencia, o cosas en las que la frecuencia de auto resonancia de la parte es importante, deberás tener mucho cuidado si te quedas con las partes más grandes.

Para usos de desacoplamiento en cosas de hobby típicas no debería importar.

    
respondido por el JRE

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