在音頻行業(yè),碰到過很多工程師說正在頭疼不良率的問題,千分之五,百分之一等不良率。功放壞了,DCDC壞了等表象,但是換了芯片還是一樣壞,查遍了周邊器件,缺忽略了一個大家伙,原來是電解電容?
為啥會壞?總結(jié)兩個方面,一是電路問題,一個是安裝問題:
1)過電壓,超過額定電壓時,會導(dǎo)致封口部密封封不良中所描述的電容器的氧化被膜自修復(fù)作用 , 導(dǎo)致容量減少 , tan δ增加或電容器的破壞。問題在于考慮成本問題,或者是工程師理想化,選擇的額定電壓剛好是電源的理論穩(wěn)定值。但是電路中有電感的時候,電容器兩端的電壓會上升,往往不是穩(wěn)定電壓值,所以建議至少選擇穩(wěn)定電壓值的2倍以上。
2)逆電壓,通常鋁電解電容器在構(gòu)造上采用只對單極進(jìn)行陽極氧化并形成氧化被膜的極化構(gòu)造。耐電壓是由氧化被膜的厚度來決定的。因此,在施加逆電壓時,由于陰極側(cè)沒有氧化被膜 , 在電容器的被膜自修復(fù)作用下會導(dǎo)致短路,開路,閥門工作 , 電解液漏出等電容器的破壞。
3)紋波電流, 請使用具有比電路的紋波電流更大的容許脈動電流值的電容器;蛘選擇電流紋波較小的器件,例如DCDC或者帶升壓的音頻功放,往往在規(guī)格書上建議客戶用470uF以上電容,很有可能是環(huán)路不穩(wěn)定,需要大電容穩(wěn)定,但是同時表面了電流紋波可能較大。例如方泰集成升壓功放,一般建議100~220uF就足夠。
注1) 需要根據(jù)頻率來對紋波電流進(jìn)行修正。
注2) 測量電路的紋波電流困難時 , 請確認(rèn)電容器本身的發(fā)熱。
紋波電流的頻率修正系數(shù) , 將影響壽命的各頻率下的紋波電流應(yīng)力設(shè)定為同等 , 是非常具有意義的數(shù)值。紋波動電流引起的發(fā)熱產(chǎn)生影響的電阻值(等效串聯(lián)電阻 ,ESR), 如下圖所示 , 呈現(xiàn)一旦頻率升高就會下降的傾向。因此 , 頻率越高 , 紋波電流就越易于流過。
在測量電路的紋波電流困難時 , 可以測量電容器本身的發(fā)熱。鋁電解電容器,將電容器本身發(fā)熱的最大容許發(fā)熱規(guī)定為 5℃。
4)避免頻繁充放電
5)溫度特性
6)頻率特性,表現(xiàn)跟溫度特性一致;
7)并聯(lián)使用
電容器的電阻值是接近電路電阻的值 , 因而在有的情況下會導(dǎo)致電容器間的電流失去平衡 , 致使過脈動電流流向部分電容器。盡量避免并聯(lián),或者并聯(lián)時注意走線。
另外一部分電容損壞的原因就是安裝問題,這個部分不在詳述,重點提出一條就是盡量距離發(fā)熱量的功率IC遠(yuǎn)一點,不要太靠近功率IC。 |