嗨,欢迎来到兆亿微波官方商城!
服务热线: 010-82888379  13718660290
购物车图片 购物车 ( )
全部商品分类

为汽车电子选电容器,这些选型知识必不可少!

2022/5/13 9:23:34
浏览次数: 38

  想要为当今的汽车电子应用选择可靠的电容器,需要了解各电容器的性能特点以及不同应用中的工作条件。与数据手册中的规格参数相比,应用中的工作环境对实际电路性能构成的影响很大,因此其对于最佳性价比解决方案的制定至关重要。


  电容介质的容量与电压范围


  图1展示了常用电容介质典型容量和电压范围,往往有几种重叠选择。


 为汽车电子选电容器,这些选型知识必不可少!


  图1:电容图解


  虽然容量和电压通常是器件选择的主要参数,但还有许多其他参数有助于做出最佳选择。如图2所示,可见四种基本电容器的典型介电常数 (K) 和介电强度值。低 K 值和低介电强度组合(如聚酯膜电容器)导致体积效率低。不过,由于损耗非常低,电气特性非常稳定且成本低,这些体积较大的器件仍得到广泛认可。


为汽车电子选电容器,这些选型知识必不可少!


  图2


  工作状态下,电容器等效串联电阻 (ESR) 是阻抗的实部,代表等效电路中电容器的损耗。这些参数值随温度、频率和介质类型而变化。绝缘电阻 (IR) 决定电容器给所施加电压下电容通过的直流 (DC) 漏电流的大小,而静电 (薄膜和陶瓷) 电容器的漏电流通常要低得多。直流漏电流随温度和施加电压的大小而变化,感抗与电极类型有关。


  电容器的重要参数


  图3展示了电容器的重要关系:容抗、耗散因数、感抗和阻抗。阻值非常高的电阻用来模拟绝缘电阻。方便起见,推导总阻抗 (Z) 时可以忽略。


 为汽车电子选电容器,这些选型知识必不可少!


  图3


  阻抗是确定电容器对输入信号影响的重要指标。充/放电循环中,低 ESR 对实现高效、低热损和可靠性至关重要。容抗 (XC) 和感抗 (XL) 表示储能容量和电容器产生的感应磁场。特别注意的是,当 XC 和 XL 相等时,达到器件谐振频率。这一点在选择去耦电容消除直流信号中的交流成分噪声时很重要。


  为了有效消除直流链路中的交流信号成分,应选择谐振频率接近所要去除的交流噪声频率的电容器,以实现电小阻抗和电大去耦接地。


  车载应用类型通常分为动力控制 (ECU 和传动) 和安全舒适控制 (如安全气囊和温控),在考虑关键性能、可靠性和准确性时,应用类型很重要。另一个主要区别是车内位置和由此产生的工作条件。发动机舱应用可能接触或浸没在盐雾、水、燃油/机油中,工作温度达到 125 °C甚至更高,振动力可以达到 15 g,频率最高可达 200 Hz。这些情况与座舱有很大不同。


  事实上,另一种高容量技术 (双层电容器 EDLC) 由于受工作温度极限 (85 °C) 影响,仅限于座舱应用,如电子锁电源备份。


  不同电容器的特点和应用


  一般来说,电解电容器 (钽、铝和 EDLC) 容量高,但有极性,而静电电容器 (聚酯膜和陶瓷) 无极性,通常 ESR 和阻抗非常低。


  电解电容器


  钽器件建议采取电压降额使用,固钽电容电压降额 50 %,聚合物和液钽轴向电容电压降额 80 %,以保证可靠性。为达到高容量器件往往需要具备的极低  ESR,电容器需要进行浪涌测试/筛选。电压降额情况下,典型故障率为  5 FIT (每工作十亿小时出现一次故障) 到  15 FIT,它们的电气特性随时间和温度的变化非常稳定。


  高容量是铝电解电容的主要特点;不过,温度对器件性能有很大影响,不同产品系列工作温度分别有 85 °C、105 °C、125 °C 和 150 °C。整个额定温度和纹波电流范围内,器件正常磨损使用寿命达 10,000 小时,因此不需要进行电流筛选。可以通过降低任意一个参数来延长使用寿命。


  静电电容器


  陶瓷电容器不必为保证可靠性采取电压降额,但必须考虑容量的电压系数,因为在达到或接近额定电压下工作时,电容器可能失去高达 40% 的容量。典型故障率低于 1 FIT,某些范围内可在 150 °C条件下轻松工作。故障模式为短路或参数漂移。


  最后,聚酯薄膜电容额定温度通常为 105 °C,尽管 PPS 器件工作温度可达 125 °C (PET) 甚至 150 °C (PEN)。不必采取电压降额,典型故障率约为 5 FIT,但表面贴装产品有限。


  这些特点的重要程度取决于应用和所需体积大小、成本及制造工艺。不过,在考虑实际电路功能时,这些特点的确可以用于一般技术选择。


  电源滤波需要高容量、低 ESR、耐高温,适合采用钽、铝和部分陶瓷电容。大容量储能要求高容量和低 ESR,以满足快速放电和脉冲应用需求,对此,钽、铝以及部分聚酯薄膜电容被广泛采用。调谐和时钟电路要求容量在温度和频率范围内非常稳定,并且必须在热循环下可重复。


  这方面,I  类 (C0G / NP0 和高 Q 值) 陶瓷和聚酯薄膜电容通常是最好的解决方案。去耦/旁路功能要求 ESR 非常低,并具有良好阻抗 (Z) 性能。陶瓷、聚酯薄膜和一些专门设计的钽聚合物器件是这种应用的理想选择。用于 EMI / RFI 过滤的 X / Y 级安规电容需要具备高电压和脉冲性能,这方面只能使用薄膜和陶瓷电容器。


  总之,选择电容器是一个多维度考量过程。每种电容器都有各自的电气特性、性能弱点以及机械特性和经济方面的考虑因素。其中每一项的重要性取决于应用、环境条件和实际电路功能。由于可供选择的电容器很多,因此参考每个制造商的技术规格选择适用电容器至关重要。


  作者介绍:Andrew Wilson


  Andrew Wilson现任Vishay钽电容器部产品营销高级经理。此前,他曾先后担任TTI公司地区业务拓展经理、森萨塔科技 (Sensata Technologies) 市场部经理,以及欧司朗 (Osram) 北美OEM元件部主管营销经理。Andrew是一位资深机械工程师,拥有两项专利和丰富的电子封装集成经验,获得温特沃斯理工学院学士学位和东北大学MBA学位。


  作者介绍:Florian Weyland


  Florian Weyland现任Vishay陶瓷电容器产品营销经理。他是德国陶瓷协会会员,曾荣获Hans-Walter-Hennicke奖,并获得2017年美国冬季研讨会补助金。Weyland先生拥有德国达姆施塔特工业大学博士学位。


在线留言询价
推荐阅读
  • 点击次数: 6
    2026-10-30
    MAX74840 是一款单电源、轨到轨输出 (RRO)、结型场效应晶体管 (JFET) 输入运算放大器 (运放)。输入电压范围包括负电源电压,输出电压摆幅可达轨到轨。这样,用户就可以在低电压、单电源应用中最大限度地提高动态输入范围,而无需单独的负电压电源进行接地检测。输入 EMI 滤波器可提高信号在面对邻近开关噪声源时的鲁棒性。带宽和转换速率方面的速度随着强大的输出驱动而提高,从而改善了建立时间性能,并使这些器件能够驱动现代单端逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 的输入。MAX74840 的额定工作温度范围为 -40°C 至 +125°C,工作电压为 5V 至 30V,额定电压为 ±15V。MAX74840 采用 8 引脚 MSOP 封装。特性宽增益带宽乘积:典型值 8MHz高压摆率23V/μs 典型值(低到高)-18V/μs 典型值(高到低)低输入偏置电流:TA = 25°C 时为最大值 ±15pA低失调电压:TA = 25°C 时为最大值 ±10mV低失调电压漂移:典型值±4μV/°C输入电压范围包括引脚 V-轨到轨输出电磁干扰抑制比(EMIRR)在 f = 1000MHz 和 f = 2400MHz 时,典型值为 90dB。应用高输出阻抗传感器接口光电二极管传感器接口跨阻放大器ADC 驱动器精密滤波器和信号调理
  • 点击次数: 4
    2026-10-30
    AD9645是一款双通道、14位、80 MSPS/125 MSPS模数转换器(ADC),内置片内采样保持电路,专门针对低成本、低功耗、小尺寸和易用性而设计。该产品的转换速率最高可达125 MSPS,具有杰出的动态性能与低功耗特性,对小封装尺寸的应用很有意义。该ADC要求采用1.8 V单电源供电以及LVPECL/CMOS/LVDS兼容型采样速率时钟信号,以便充分发挥其工作性能。对于大多数应用来说,无需外部基准电压源或驱动器件。为获得合适的LVDS串行数据速率,该ADC会自动倍乘采样速率时钟。它提供一个数据时钟输出(DCO)用于在输出端捕获数据,以及一个帧时钟输出(FCO)用于发送新输出字节信号。它还支持各通道单独进入省电状态,完全掉电模式下的典型功耗低于2 mW。该ADC提供多种功能特性,可使器件的灵活性达到最佳、系统成本最低,例如可编程输出时钟与数据对准、生成数字测试码等。可获得的数字测试码包括内置固定码和伪随机码,以及通过串行端口接口(SPI)输入的用户自定义测试码。AD9645采用符合RoHS标准的32引脚LFCSP封装,额定温度范围为−40°C至+85°C工业温度范围。特性• 1.8 V电源供电• 低功耗:每通道122 mW(125 MSPS),功率选项可调整• SNR = 74 dBFS(至Nyquist频率);无杂散动态范围(SFDR):91 dBc (70 MHz)• 微分非线性(DNL)= ±0.65 LSB(典型值);积分非线性(INL):±1.5 LSB(典型值)• 串行LVDS(ANSI-644,默认)、低功耗,缩小范围选项(类似于IEEE 1596.3)• 650 MHz全功率模拟带宽• 2 V p-p输入电压范围
  • 点击次数: 6
    2026-10-28
    MAX1776高效降压型转换器可从高达24V的电源电压提供1.25V至VIN的可调输出电压。内部限流0.4Ω MOSFET提供高达600mA的负载电流。以100%占空比运行可有效减少压差电压(600mA时为240mV)。MAX1776的静态电流低至15µA,可提高轻载效率并延长电池使用时间。该器件在关断模式下的电流消耗仅为3µA。高开关频率(高达200kHz)支持使用小型表贴电感和输出电容。MAX1776采用8引脚µMAX封装,占用的空间仅为8引脚SO封装的一半。如需提高输出驱动能力,请使用MAX1626/MAX1627降压型控制器,它们可驱动外部P沟道MOSFET以提供高达20W的功率。特性• 固定5V或可调输出• 输入电压范围:4.5V至24V• 高达600mA输出电流• 内部0.4Ω P沟道MOSFET• 效率超过95%• 静态电源电流:15µA• 关断电流:3µA• 100%最大占空比,以实现低压差• 限流架构• 热关断• 小型8引脚µMAX封装应用• 分布式供电系统• 手持式设备• 不间断电源• 笔记本电脑
  • 点击次数: 6
    2026-10-28
    ADAU1961是一款低功耗、立体声音频编解码器,支持立体声48 kHz录音和回放,采用3.3 V模拟电源供电,功耗为35 mW。立体声音频ADC和DAC支持8 kHz至96 kHz范围内的采样速率,并支持数字音量控制。录音路径包括一个集成麦克风偏置电路和六路输入。可以在ADC之前将这些输入混频和多路复用,或者可将其配置为旁路ADC。ADAU1961含有一路立体声数字麦克风输入。ADAU1961内置五个高功率输出驱动器(两个差分、三个单端),支持立体声耳机、听筒或其它输出传感器。该器件还支持交流耦合或无电容配置。所有模拟输出均支持独立精密电平控制。输出混频器级允许音频灵活路由。串行控制总线支持I2C和SPI协议。串行音频总线可编程为I2S、左/右对齐或TDM模式。通过可编程PLL可灵活产生所有标准整数时钟频率以及从8 MHz到27 MHz的小数主时钟频率。特性• 24位立体声音频ADC和DAC:SNR大于98 dB• 采样速率范围:8 kHz至96 kHz• 低功耗:17 mW录音、18 mW回放(48 kHz)• 6个模拟输入引脚,可配置为单端或差分输入• 灵活的模拟输入/输出混频器• 立体声数字麦克风输入• 模拟输出:2路差分立体声、2路单端立体声、1路单声道耳机驱动器输出• PLL支持的输入时钟范围:8 MHz至27 MHz应用汽车主机汽车放大器导航系统后座娱乐系统
  • 点击次数: 7
    2026-10-28
    ADG201A是一款单芯片CMOS器件,内置四个独立可选的开关。这些开关采用增强型LC2MOS 工艺设计,信号处理能力提高到±15 V。同时还具有高开关速度和低导通电阻(RON)特性。ADG201A开关的接通条件是相关的控制输入为逻辑低电平。接通时,各开关在两个方向的导电性能相同,输入信号范围可扩展至电源电压范围。所有开关均为先开后合式,适合多路复用器应用。设计本身具有低电荷注入特性,当开关数字输入时,可实现较小的瞬变。特性• 最大额定电源电压:44 V• 模拟信号范围:± 15 V• 低导通电阻:60 Ω(最大值)• 低泄漏:0.5 nA(典型值)• 先开后合式开关动作• 扩展塑性温度范围:-40ºC至+85ºC• 低功耗:33 mW• TTL/CMOS兼容型• 绝佳的DG201A/HI201第二来源• 16引脚DIP/SOIC封装
热门分类
关于我们

───  公众号二维码  ───

兆亿微波商城微信公众号

兆亿微波商城www.rfz1.com是一个家一站式电子元器件采购平台,致力于为广大客户提供高质量、高性能的电子元器件产品。产品覆盖功放器件、射频开关、滤波器、混频器、功分器、耦合器、衰减器、电源芯片、电路板及射频电缆等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、BOM配单及提供产品配套资料等,为客户提供一站式供应链采购服务。 

  • 品质 • 正品行货 购物无忧
  • 低价 • 普惠实价 帮您省钱
  • 速达 • 专业配送 按时按需
Copyright ©2020 - 2021 兆亿微波科技有限公司
X
1

QQ设置

    1
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

电话 电话 电话
010-82888379
    1
6

二维码管理

    1
返回顶部
展开