陶瓷電容范例6篇

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陶瓷電容

陶瓷電容范文1

關鍵詞:MLCC;熱應力;檢測方法

1 引言

多層陶瓷電容器(Multi-layer Ceramic Capacitors,MLCC)又被稱為片式疊層電容器、獨石電容器等,被廣泛用于家電、電腦、手機、軍工、航天等電子信息類領域,已經成為世界上用量最大、發展最快的一種片式元件[1]。近年來,國內MLCC的年市場需求量幾乎都超過5000億只。

MLCC起源于20世紀60年代,隨著表面貼裝技術的廣泛應用,采用Ni賤金屬內電極(Base Metal Electrode,BME)制備MLCC的工藝在90年代得到飛速發展,于21世紀初形成比較完善的賤金屬內電極工藝,使MLCC制作成本下降了70%以上[2]。在小型化方面每兩三年就出現一個新的規格,在容量方面則不斷追求更薄介質和更高介質層數,使MLCC在近十年來不斷推出更大容量的產品。我國MLCC起步較晚,MLCC生產技術和工藝相對落后,國產MLCC多數為低端產品[3]。由于國際上對我國進行知識產權技術封鎖,國內自主研發技術還處于相對弱勢,而商用MLCC特別是低成本MLCC的市場競爭越來越激烈,利用檢測技術來提高MLCC產品的質量已成為一種必要的手段。

典型的MLCC多層介質結構由幾百層陶瓷介質和金屬電極交互疊加,高容量MLCC甚至可達上千層,由于陶瓷和金屬電極的熱膨脹系數不同,在熱沖擊、熱循環等作用下,電極-介質接觸界面很容易產生熱應力,由此造成的損傷稱為“熱應力損傷”[4]。研究表明僅熱沖擊這一種熱應力造成的失效就占總失效產品的25%左右[5,6]。由此可見,MLCC熱應力損傷是一種重要的損傷模式。

因此,通過靈敏熱應力損傷檢測技術對存在熱應力隱性失效的產品進行評估,可以保證MLCC的可靠性,具有重要的實用價值。本文對常見的熱應力損傷檢測方法進行總結和歸納,重點介紹課題組研究的基于噪聲的元器件熱應力損傷檢測方法。

2 熱應力損傷檢測方法

MLCC熱應力損傷檢測方法可以分為直觀觀察、模擬分析和參數退化表征三類,分別對應著不同的檢測方法。下面將對常見的熱應力損傷檢測方法及優缺點進行介紹。

2.1 直觀觀察

所謂直觀觀察,就是利用圖像等手段直接對損傷的位置和類型進行監測,常見的方法包括磨片分析法、聲波/超聲掃描檢測法等。

(1) 磨片分析法

磨片分析法是一種典型的破壞性分析方法,也是一種常規的損傷分析和檢測方法。磨片分析的過程為:先將被測樣品制作成有一定硬度的研磨臺,然后將研磨臺放在高速旋轉的砂紙上研磨,直到看到需要的剖面,再進行拋光,以便觀察面清晰,確保觀察效果,最后在顯微鏡下觀察樣品的內部結構[2,7]。

磨片分析法可以通過剖面及相應的顯微鏡檢測得到MLCC失效部位的成分、形貌等精細結構,從而幫助失效機理的分析[8]。但由于磨片過程中選取拍片的位置對于磨片的結果有較大影響,很容易造成不良品漏判,因此,磨片分析法不能完全保證備件產品的可靠性。

(2)聲波/超聲檢測法

利用聲波或超聲波可以對MLCC進行無損缺陷探測。常見的聲學/超聲檢測試驗包括聲學發射試驗、激光掃描聲學顯微鏡試驗和C型聲學掃描顯微鏡試驗等[9]。在所有的聲學/超聲檢測方法中,超聲掃描檢測是MLCC最重要的一種無損檢測方法[2,10]。

超聲掃描檢測法就是利用超聲波的穿透和反射特性來檢測樣品中的缺陷。超聲波在固體、液體、氣體中都可以傳播,且在同一種物質中超聲波直接穿透物質。當物質中存在缺陷時,超聲波會在兩種不同物質的界面產生反射,從而探測到缺陷的存在。

超聲波可以十分有效地探測出MLCC內部的缺陷和形態,如空洞、分層和水平裂紋等,因而可以有效的篩除有缺陷的產品,從而提高批量MLCC的可靠性。超聲波檢測法也存在其局限性,主要是檢測效率較低,不適用于大批量產品的檢測分選;其次進行超聲無損檢測前對設備的調試、MLCC產品排序、MLCC表面的清潔與表面除泡要求很高,否則容易出現誤判[7]。

2.2 模擬分析

所謂模擬分析法就是利用模擬的手段對損傷和缺陷進行預測,進而對熱應力損傷機制分析、工藝改進和可靠性提高等提供依據的方法。常見的模擬分析方法為有限元分析法,通過有限元分析軟件,利用數學方法對材料的熱學及力學特性的分布與量級進行較為精確的計算。

MLCC中的溫度變化率或溫度梯度所產生的熱應力超過材料的承受能力時,就會產生裂紋[11-12]。采用有限元分析和實驗測量相結合的研究方法可以對MLCC質量進行有效的研究,但是由于MLCC內部溫度與時間相關性復雜,導致失效判據難以判定,同時數學模型建立困難,使有限元分析法的推廣受到了很大的限制[13]。

2.3 參數退化表征

所謂參數退化表征方法,就是利用器件參數的退化對器件性能進行表征,進而監測器件缺陷的一種方法。隨著MLCC介質厚度逐年變薄,漏電流對MLCC的影響越來越大(見圖1)。漏電流過大,也就是“漏電”,成為MLCC最重要的一種失效模式。對MLCC的參數監測最主要的就是監測漏電流和絕緣電阻,兩者具有倒數關系。利用參數退化對MLCC性能進行表征的方法包括液體檢漏法、加速壽命試驗和噪聲檢測等。

(1) 液體檢漏法

液體檢漏法是一種古老的MLCC無損檢測方法,利用對陶瓷表面滲透性非常強的液體(例如甲醇、鹽水等)涂覆陶瓷介質表面,液體通過毛細管作用滲透進入MLCC器件,加電后產生很大的漏電流,從而可幫助診斷出MLCC中的缺陷[9]。

液體檢漏法只對表面缺陷或者與表面貫通的內部缺陷有效,可以有效的診斷出較為嚴重的分層和開裂缺陷,目前也作為MLCC的一種常規檢測手段。但液體檢漏法對陶瓷介質內部較小的缺陷無效,常作為一種輔助檢測方法。

(2)加速壽命實驗法

在電子元器件中,產品的工作壽命是評估產品可靠性的重要數量特征之一[14]。在傳統的壽命實驗中,國內外偏重于進行高加速壽命實驗(HALT)[15]。HALT的實驗條件為2~8倍額定電壓和100~175℃之間的高溫[16]。HALT使MLCC退化速度加快,通過觀測MLCC的漏電流或絕緣電阻的加速失效率推算出預期失效。利用MTTF數據來預測無故障工作時間是HALT的重要特性。

HALT可以快速評價某一批電容在某些失效模式下的時間分布,從而大量縮短試驗時間,節省人力、財力和物力,但這種方法具有破壞性,屬于破壞性檢測方法,僅適用于對批量樣品進行總體性能的考察和抽樣,高加速得到的試驗結果需要與實際工作中遇到的結果相結合進行使用,不能單獨作為一種判據。

(3)漏電流和噪聲檢測方法

所謂漏電流和噪聲檢測方法就是通過漏電流和噪聲的退化來判斷MLCC的退化程度,從而對MLCC的損傷進行判定的方法。其中,噪聲是指電流噪聲,在低頻區域可以反應器件缺陷的信息。

這種方法首先由M. Tacano等在2009年提出,他們指出漏電流和噪聲檢測比高加速壽命試驗得到的MTTF方法可以更為快速的給出MLCC的可靠性信息。西安電子科技大學506實驗室對MLCC的噪聲檢測表明,MLCC低頻噪聲檢測比漏電流檢測更靈敏,而且具有忠實性和一致性。我課題組研制的電子元器件噪聲測試系統可以檢測和分析元器件中的各種噪聲,并實現采集和處理,從中提取MLCC熱應力及其他應力損傷的有用信息。

3 結束語

熱應力損傷是MLCC最重要的損傷模式之一。根據國產MLCC的現狀,通過檢測手段來提高MLCC成品的批量可靠性是一種可行的手段,現有的檢測方法各有優缺點,通過合理搭配,可以有效的對含有熱應力損傷的MLCC進行剔除,從而提高MLCC的應用可靠性水平。

參考文獻

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陶瓷電容范文2

[關鍵詞]FEKO 電磁兼容 仿真研究

中圖分類號:U463 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)47-0267-01

引言

本文采用FEKO軟件,解決系統級電磁兼容分析,滿足電纜之間,PCB與機箱之間及系統級電磁環境的要求。

1 FEKO電磁求解器

FEKO系統級電磁兼容分析提供了全面的解決方案,可以滿足電纜互連網絡、多PCB板與機箱系統、系統間及空間電磁環境的所有電磁問題的分析要求,能夠高效地促進用戶的產品研發。FEKO是針對系統的電磁兼容性能等高頻電磁輻射問題開發的專業電磁場分析軟件,從嚴格的電磁場積分方程出發,以經典的矩量法(MOM:Method Of Moment)為基礎,采用了多層快速多極子(MLFMM:Multi-Level Fast Multipole Method)算法在保持精度的前提下大大提高了計算規模(專門針對電大尺寸的高頻電磁問題)及計算效率;并將矩量法與經典的高頻分析方法(物理光學PO:Physical Optics,幾何光學法GO:Geometric Optic,一致性繞射理論UTD:Uniform Theory of Diffraction)完美結合,從而非電磁兼容-EMI/EMI、開域的輻射等領域的各類電磁場問題。此外,FEKO軟件混合了有限元法(FEM:Finite Element Method),能更精確的處理多層復雜電介質、生物體吸收率的問題。

FEKO作為系統級電磁兼容分析軟件自身包含了強大線纜分析模塊。另外,FEKO與PCB板級的電磁兼容軟件具有開放的接口。支持導入PCB板級分析軟件計算的近場數據導入,支持測量設備測試的近場數據導入。因此FEKO軟件與第三方PCB分析軟件形成了完整的電磁兼容分析方案,能夠完成復雜線纜束電磁兼容分析、電路板機箱系統電磁兼容分析、機箱屏蔽效能分析、系統級電磁環境分析等各種電磁兼容問題。

2 FEKO軟件的主要功能

FEKO通過MLFMM、MoM/PO、MoM/UTD、MOM/GO、FEM/MLFMM等從算法上提供了電大尺寸問題求解的多種途徑。

* 強大的并行求解能力

EMSS公司從成立之初就一直致力于FEKO并行算法的實現及優化。FEKO提供優良的并行計算能力(MOM并行、MLFMM并行、高頻計算并行等),進一步提升了計算規模,提高了計算的效率,以艦船電磁分析為例測試了多層快速多極子的并行,并行效率達到80%以上,而且在高到32個CPUs的情況下,并行效率沒有明顯下降;

FEKO具有卓越的并行計算能力,對于電尺寸特別巨大的工程問題,除了上述的各種解決方案之外,還可以利用并行計算進行處理。上圖是用MLFMM分析一船舶模型,230λ(長) 、14λ(寬) 、22λ (高)共計318萬未知量。

FEKO 軟件基于OpenMP技術支持共享內存的并行和基于MPI/OpenMP技術支持共享內存與分布式混合并行計算;OpenMP并行技術加速了MoM矩陣的求解。

* 不同的問題采用不同的方法

FEKO以矩量法(MoM)和多層快速多極子方法(MLFMM)算法為核心,引入物理光學法(PO)、一致性繞射理論(UTD)、有限元(FEM)、幾何光學法(GO)以及多種混合算法來高效處理各類不同的電磁問題。

* FEKO具有良好的優化設計能力:

FEKO基于多種經典及最新的優化算法(如單純形法、共扼梯度法、遺傳算法、粒子群優化算法等) ,用戶可以指定優化目標,針對增益、輻射方向圖、近場場強大小、阻抗系數、反射系數等進行優化分析,達到分析設計一體化。

* 自適應頻率采樣寬頻分析:

FEKO獨具特色的自適應頻率采樣(AFS)技術使其具有快速而精確的掃頻計算能力。該技術利用有理樣條函數來自動選擇掃頻計算的采樣點,采樣點的梳密分布與響應曲線直接相關(比如,在諧振頻率處會自動增加采樣點),在同等精度下,該技術極大地減少了掃頻分析的計算時間。

* 利用近場等效、遠場等效方法來模擬輻射源;(這些近場、遠場等效源可以來源于FEKO或其他軟件仿真計算的數據,

* 非輻射網絡的聯合計算:

FEKO軟件支持場、路聯合計算,對于非輻射電路部分如果是包含非線性器件(如放大器、混頻器等)可以采用ADS、Microwave Office等射頻電路分析軟件來分析,如果是由線性器件組成的無源電路(如匹配電路、濾波器等),可以采用FEKO軟件來分析,得到電路的S、Z、Y參數文件,在FEKO中可以直接讀取電路的S、Z、Y、Spice等參數文件,把非輻射路網絡和輻射單元聯合起來進行總體分析。

* 二次開發功能:

在建立FEKO項目文件時會自動生成腳本命令流文件,也可以單獨建立或編輯腳本命令流,FEKO的腳本命令流編輯器(EditFEKO)提供循環和分支控制語句,能夠輸入自定義的函數、讀入文件數據或進行計算過程的程序化運行;開放的輸入輸出文件,可以被Matlab、Frotran、VC等調用;

* FEKO支持分布式內存和共享式內存并行方式,提供了單機多CPU并行、多機網絡并行等程序版本,以滿足工程實用需要。同時FEKO具有優異的并行計算效率。

3 機箱電磁屏蔽性能分析

實際的電子對抗、電臺通訊等系統都工作在特定的電磁環境之中,在實際情況中,為使機箱內設備不受外界電磁環境的影響而正常工作,就對箱體的電磁屏蔽性能提出了較高的要求。

應用FEKO軟件,能夠考慮在不同方向、不同極化形式的電磁波照射下(或者設置其它特定的復雜電磁環境),箱體的電磁屏蔽性能;分析系統的抗干擾能力;并可以考慮不同的箱體開孔以及屏蔽設施對系統電磁屏蔽性能的改進及影響。從而能夠指導工控機箱設計,并分析,使機箱屏蔽性能達到相應的國、軍標要求。

4 機箱內電子設備之間的EMC/EMI分析

電磁兼容的另一方面,就是分析一個系統內部的EMC性能。在電子機箱內部,通常會存在多塊PCB板等設備,對每一個電子設備而言,都會有能量的輻射,并同時都受它所處電子機箱空間的電磁環境影響。要是每個電子設備都能正常工作,需要多個電子設備之間有好的電磁共容性。因此需要對多個電子設備之間的EMC問題進行分析,從而確定其間相互影響是否在可接受的范圍內,或者調整各電子設備的空間位置,使設備間的影響最小。

5 線纜束輻射與抗干擾分析

在分析線束之間的信號耦合方面,FEKO軟件也有自身的特性。輻射和抗干擾有如下特點:支持任意線纜截面形狀;可計算電纜輻射,需添加電壓源激勵;采用新的MTL/MoM混合技術;加載可支持串聯/并聯RLC電路;與CADFEKO無縫集成,在圖形界面中完成所有操作;新增三種方法的屏蔽層支持,實體屏蔽層,編織網屏蔽層,根據測試數據和數據卡定義屏蔽層。

6 結束語

本文通過對KERO電磁求解器的分析,采用了建模及仿真計算的方法,對機箱電磁屏蔽性能、機箱內電子設備之間的EMC/EMI、電子設備屏蔽特性、電磁泄露、復雜機箱的EMC、線纜束輻射與抗干擾及線纜間干擾等進行了解析,得到了各仿真特性及效果圖,為產品研發提供了依據,在縮短周期及減少費用方面有著積極作用。

參考文獻

[1] David M Pozar著.微波工程(第三版)[M].張肇儀,譯.北京:電子工業出版社 ,2006.

陶瓷電容范文3

關鍵詞:新能源;動力系統;控制器;電磁兼容性

中圖分類號:U469 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)19-0094-02

隨著經濟社會的發展,傳統能源形勢日益緊張。在人們能源需求日益高漲的背景下,積極開發新能源就成為了社會各界的共識。新能源汽車就是新能源開發的典型例子,新能源汽車與傳統汽車相比,一個最大的特點就是動力系統的不同。動力系統是汽車的核心,是汽車節省能源的關鍵。

新能源汽車動力系統中核心設備是用電機以及控制器。用電機和控制器的性能直接影響著新能源汽車的整體性能。傳統能源日益緊張,新型能源方興未艾。加強對新型能源汽車用電機以及控制器的電磁兼容性測試有助于保證新能源汽車的質量,提升新能源汽車的性能。

1 新能源汽車動力系統兼容性測試的原因

當前我國新能源汽車動力系統主要采用的是驅動電機系統,這種系統與傳統的內燃機系統相比優勢很大。當前我國新能源汽車動力系統尚處于研究階段,并沒有普及。在平常工作中新能源汽車動力系統由于電流在極短時間內的跳動以及大功率半導體開關的快速移動會發出強烈的輻射以及電磁干擾。例如緣柵雙極型晶體管的開通和關斷,雖然只有幾十納秒,可是就是在這幾十納秒中可以產生強烈的電磁干擾。動力系統電磁干擾會嚴重影響到新能源汽車的性能,對新能源汽車用電系統造成嚴重影響。因而為了減小電磁干擾,我們就必須要加強電磁兼容性測試。

當前我國新能源汽車兼容性測試技術還不是很成熟,與其他國家相比還有很大差距。我國新能源汽車動力系統兼容性測試大部分采用的是傳統的內燃機驅動系統和弱電系統標準來進行測試的。我國目前還沒有完整科學的新能源動力系統兼容性測試標準。這是值得我們反思的地方。

2 動力系統電磁兼容性測試的內容

針對新能源汽車動力系統電磁兼容性測試主要指的是兩個方面的措施:一是騷擾測試;二是抗擾測試。實現科學測試,就必須要精確把握這兩方面測試含義,要嚴格按照國家的相關規范來進行測試。

2.1 騷擾測試

騷擾測試主要指的是對在一定距離范圍內的人員保護能力的測試。當前騷擾測試采用的標準是GB 14023-2006。該標準與原來的標準相比,雖然內容有所擴充,適應了新能源汽車的某幾項要求,可是在該標準說到底是內燃機式的標準。采用這種標準無法科學地進行測試。該標準對被測對象的運行狀態主要是通過千米每小時來進行計算的,相反新能源汽車是按照轉每分鐘來進行測量的。兩者的計算標準就有著明顯區別。此外布置方式的不同也是導致兼容性測試失效的主要原因。在對動力系統單獨測量同裝在新能源汽車上的動力系統的測試是有明顯不同。兩者的布置方式有顯著不同。這就會使得兼容性測試沒有實際

意義。

2.2 抗擾測試

抗擾測試主要指的是對機動車的電子器組件抗電磁輻射能力的測試。當前我我國抗擾測試的參考標準是

GB/T17619-1998。該標準明確規定了抗擾限值和測試方法。由于驅動電機系統電磁兼容性測試環境與傳統車型兼容性測試的環境大致相同,因而采用GB/T 17619-1998來進行參考也是可行的。

3 新能源動力系統電磁兼容性測試的可行性方案

了解了動力系統兼容性測試的主要內容之后,筆者就來探討新能源動力系統用電機及控制器電磁兼容性測試的可行性方案。我們針對驅動電機系統兼容性測試主要是要考慮兩方面的因素:一是要明確測試對象;二是要科學布置驅動機電系統和對運行狀況進行有效監督。

明確測試對象。我們對新能源汽車用電系統用電機電磁兼容性測試的主要對象就是驅動電機整體。傳統的測試方法是把用電系統各個主要的元件以及逆變器分開來,進行獨立測試,這種分層測試方法測試效果不佳,測試成本較高。因而我們要采用整體測量的方法來對驅動電機系統進行兼容性測試。

科學布置驅動驅動電機系統。驅動機電系統的布置方式對測試效果具有重要影響。在測試過程中慎重選擇布置方式是保證測量效果正確的關鍵。當前我國相關標準中并沒有專門明確規定布置方式或者是雖然有些規定,但是這些規定不能適應驅動電機系統的測試。因而我們在布置驅動電機系統的時候主要參考模擬實驗的布置方式來進行

選擇。

在系統兼容性測試過程中一般需要對驅動電機系統進行加載。對驅動機電系統進行加載,可以有效提高發射水平。筆者曾專門就此做過實驗,筆者會同專業人士制作了一輛專門用于測試的臺車。在這輛臺車中主要是通過底盤測功機來對驅動電機系統進行加載。在采用這種方式加載后,通過觀察實驗數據,筆者發現發射水平有了很大提高,與平均水平相比多了50個dB。系統加載是提升驅動機電系統性能的關鍵。在測量過程中要利用條件來為系統加載。在看到系統加載的好處的同時也要意識到當前我國新能源汽車系統加載過程中還有許多限制因素。最為典型的因素有兩條:一是要實現系統加載需要專門設置半電波暗室,此時測試成本就會很高;二是當前我國系統加載技術還不成熟,還不能適應復雜的形勢。我們在對驅動電機系統進行兼容性測試的時候,必須要充分考慮以上兩個因素。要在既定條件下實現兼容性測試的最優化。

4 兼容性測試標準

在了解了新能源汽車用電系統測量的可行性方案之后,還要精確把握各項測試標準。掌握這些兼容性測試標準對于科學測試具有重要意義。我們對于兼容性測試的參考標準的選擇主要是從以下幾個方面來進行考察的:

一是從輻射發射的角度來進行考察。當前針對輻射角度的參考標準主要是GB 18655-2002和GB/T 18655-2002。這兩個標準主要是用于對新能源車內接收裝置進行測量。這兩種標準使用范圍非常廣。驅動電機系統能夠適用于以上兩種標準,那么車內各裝置就能取得較好的性能。例如筆者通過對一款新型的新能源轎車的驅動電機系統進行了專業的從輻射發射的角度進行了考察,經過考察發現該車負荷GB 18655-2002標準,但是在輻射防護的性能方面還有待提高。

二是輻射抗擾度。針對輻射抗擾度的測量,我們主要是采用GB/T 17619-1998標準來進行測試。我們之所以要采用這種標準來進行測試主要原因是該測量標準已經明確規定了抗擾限值和測量方法。對于測量頻率范圍也有明確規定。該標準不是專門用來測量新能源動力系統用電機電磁兼容性的,但是由于電磁輻射環境與該標準的輻射環境相差不大,因而我們采取此種標準進行測試。

三是傳導抗擾度。針對傳導抗擾度的測試主要是依據ISO7637-3-2007和ISO7637-2-2004D等標準來進行測試。這些標準明確規定了車輛24V電源線瞬態傳導抗擾的測試方法。按照此項標準的規定,傳導抗擾度有八種脈沖形式,這八種脈沖形式分別為1、2a、3a、3b、2b、4、5a、5b,其中前四種形式可以用來進行兼容性測試。

隨著我國傳統能源形勢的日益緊張,加快新能源的開發成為了社會各界的共識。當前我國新能源汽車的開發和應用有效地緩解了能源緊張的形勢。但是由于新能源本身動力系統在正常運行過程中會發出強烈的電磁輻射,此時對用電機及控制器電磁兼容性測試就顯得非常重要。本文詳細分析了兼容性測試的原因、主要內容、測試方案和參考標準。筆者認為做好兼容性測試關鍵在創新可行性方案。

參考文獻

[1] 電動汽車用電機及其控制器(GB/T 18488.1-2006)

陶瓷電容范文4

貼片電容常見以下幾類:

1、NPO電容器。NPO是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器。

2、X7R電容器。X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器。

3、Z5U電容器。Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器。

陶瓷電容范文5

關鍵詞:HBLED;無電解電容;LED驅動;開關壽命

DOhI:0.3969/I.issn.1005-5517.2010.03.004

許多國家正在積極發展LED照明技術。高亮度LED要達到長壽命,并且要盡量小的光衰,溫度的控制是關鍵,因此與其他光源相比,LED燈都需要一塊比較大的散熱器。為了獲得理想的散熱效果,將LED與散熱器直接接觸可以獲得最小的熱阻,將散熱器暴露在空氣中是一種簡單有效的設計方法,但卻帶來了安全隱患,不過如果采用隔離的LED驅動器方案將解決此問題。在保證一定溫度條件下,LED壽命可以輕松超過20000~\時,因此驅動器的壽命將成為整個燈具長壽命的關鍵因素。

眾所周知,電解電容是影響開關電源壽命的重要元件,限于電解電容的結構、很難匹配LED的長壽命要求,因此有必要開發一種無電解電容的驅動器。此外根據能源之星于2008年11月的固態照明燈具計劃標準1.1版,其中對LED驅動器的pF值提出了要求,即民用燈具大于等于0.7,商用大于等于0.9。

本設計使用ST的新VIPer系列控制器VIPer17H,對標準應用電路進行一些修改后開發出一款3.6w無電解電容LED驅動器。輸入為100-240Vac/50~60Hz,輸出為10V/360mA(平均值),電路圖如圖1。

VIPer17是意法半導體(ST)新一代單片集成控制器,采用了BcD6和SuperMESH制程(圖2),擁有更低的待機功耗,開關部分是一顆耐壓800v的MOSPET,加上完備的保護功能,包括OVP、OCP、OTP、sCP、Brownout等,可以使設計擁有更多的安全裕量。

在此芯片的7個引腳中,CONT腳比較特殊,具有兩個功能,見圖3:

1 設定允許流過MOSFET的最大電流值。

2 設定過壓保護點。

此3.6W無電解電容設計即是利用該引腳改變值來實現,根據芯片工作原理,當CONT引腳外接一顆電阻RIim到GND時,在一定區間內,隨著電阻值變小,MOSFET的限流點也會相應的變小,對應關系見圖4。從本質上看,隨著RI的變小,是改變了流出CONT引腳的電流值,從而改變內部的限流點。因此、如果再通過電阻連接CONT引腳與輸入整流橋的輸出端(如圖l的Rll,R12),那么流出CONT引腳的電流將會跟隨輸入電壓變化,進而改變限流值,輸入升高,則限流點變大,反之亦然。通過這一步的變化,我們可以看到,流過開關管的電流值在一定程度上跟隨輸入電壓變化,輸入特性類似于PFC電路,因此可以采用PFC的電路結構,一個小容值的輸入電容(一般為薄膜電容)。此設計采用的是一個0.1uF的薄膜電容,同時控制回路也類似于PFC電路的設置,非常低的回路增益穿越頻率,這樣可以獲得相對高的PP值和穩定性。此時輸入端的電解電容已經去掉。在滿足EMc要求的前提下,此電容的取值可以盡量小些,這樣可以獲得較高的PF值。

陶瓷電容范文6

電容是電容元件電容器的簡稱,以儲存電荷為其特征,因此具有儲存電場能量的功能。常見的電容類型有電解電容、陶瓷電容、鉭電容等。

電容器作用:

電容器主要用于交流電路及脈沖電路中,在直流電路中電容器一般起隔斷直流的作用。電容既不產生也不消耗能量,是儲能元件。電容器在電力系統中是提高功率因數的重要器件;在電子電路中是獲得振蕩、濾波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。因為在工業上使用的負載主要是電動機感性負載,所以要并電容這容性負載才能使電網平衡。

(來源:文章屋網 )

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