去耦電容器（旁路電容）如何將電解電容更換為貼片電容MLCC
1、去耦電容器（旁路電容）的更換
以往在模擬電路中，電解電容器與MLCC(積層貼片陶瓷片式電容器))會用于去耦而進(jìn)行并聯(lián)，但大容量MLCC實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化后，將電解電容器更換為MLCC的情況越來越多。
尤其由于鋁電解電容器的ESR較大，因此降低阻抗需要較大的容量。但MLCC擁有低ESR的特點(diǎn)，因此無需像鋁電解電容器一樣大的容量。同時，MLCC由于其小型低背的形狀，在更換后可使電路線路板節(jié)省空間，同時還擁有長壽命，可靠性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。
注：去耦電容器
IC的電源線中并聯(lián)連接有電容器。這是因?yàn)殡娫淳中存在電路圖中無法標(biāo)識的阻抗，它會使電源電壓發(fā)生變動，使電路錯誤工作或在電路間引起干擾。
因此將電容器進(jìn)行并聯(lián)，在通過其充放電抑制電壓變動的同時，利用使交流通過的電容器的性質(zhì)將噪音旁通至地線層側(cè)。這就稱為去耦電容器（又被稱為旁路電容）。
去耦用途中，在低頻率到高頻率的大范圍頻率頻帶，呈現(xiàn)低阻抗的電容器較為理想，但在現(xiàn)實(shí)中，電容器阻抗-頻率特性呈V型曲線。
位于V字谷底位置的頻率稱為自我共振頻率(SRF)，起到電容器作用的是自我共振頻率以下的部分。因此，在去耦用途中，一般通過并聯(lián)特性不同的電容器來覆蓋大范圍頻率頻帶。
2、將DC-DC轉(zhuǎn)換器中的電解電容器更換為MLCC的優(yōu)點(diǎn)
問題：將MLCC用作去耦電容器時可能產(chǎn)生的反共振是怎樣的現(xiàn)象？
MLCC擁有低ESR的特點(diǎn)，但在去耦用途中，這個特點(diǎn)也會成為弊端。例如，將多個MLCC進(jìn)行并聯(lián)，對通過大電流、低電壓驅(qū)動的IC進(jìn)行去耦。電容器作為電容器發(fā)揮作用的是SRF(自我共振頻率)以下的頻率頻帶，SRF以上則起到了電感器的作用。
因此，若2個MLCC的SRF(自我共振頻率)接近，則會形成電感器與電容器的LC并聯(lián)諧振電路，從而容易發(fā)生振動。這就是反共振現(xiàn)象。
反共振會產(chǎn)生強(qiáng)烈的阻抗極值，在該頻率中噪音除去效果將會減弱，電源電壓不穩(wěn)，同時會產(chǎn)生電路錯誤工作。
問題：有哪些對策可防止反共振的發(fā)生？
TDK自行開發(fā)的全新ESR控制MLCC具有很好的效果。該電容器擁有與三端子貫穿型電容器相似的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于，通過與多個內(nèi)部電極模式之間的組合改變積層體內(nèi)的導(dǎo)體電阻值，實(shí)現(xiàn)將ESR設(shè)計為任意值。從而可實(shí)現(xiàn)在無需改變芯片尺寸、靜電容量與耐電壓等的情況下對ESR值進(jìn)行更改的產(chǎn)品。
問題：ESR控制MLCC可以用于DC-DC轉(zhuǎn)換器等的相位補(bǔ)償中嗎？
可以使用且非常有效。使用復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行位相補(bǔ)償會產(chǎn)生元件數(shù)量增加的問題，但通過將其設(shè)計為最佳的ESR值后，可在控制元件數(shù)量的同時，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工作。同時，由于其生產(chǎn)使用與現(xiàn)有產(chǎn)品相同的材料與工藝，因此其還擁有印刷線路板的配線設(shè)計與布局等無特殊限制的優(yōu)點(diǎn)。
編輯：admin 最后修改時間：2017-07-26
