电解电容器更换为MLCC

 

随着作为电子设备主要角色的LSI与IC的高集成化，向其进行供应的电源向低电压化趋势发展，同时，随着多功能化的发展，消费电力随之增大，且形成大电流化的趋势。为应对低电压及大电流化，电子设备的电源开始采用分散电源系统，从中间总线转换器将多个小型DC-DC转换器（POL转换器）配置在LSI及IC等负载附近。

 

POL转换器外接有多个电容器。尤其是平滑用输出电容器中需要很大的静电容量，因此以往一直使用铝电解电容器及钽电解电容器。

 

但，这些电解电容器难以小型化，因此会阻碍电路向节省空间的方向发展。同时，还存在波纹电流导致自己发热较大等问题。

 

多用于电子设备中的MLCC虽然拥有优异特性，但其静电容量较小，因此主要用于滤波电路或高频电路中。但近年来，随着MLCC的电介质薄層化及多层化技术的发展，数10～100μF以上的大容量MLCC实现了产品化，从而使其可用于更换电解电容器。

 

 

2、各类电容的使用注意事项

 

MLCC、铝电解电容器、钽电解电容器的主要特点与注意事项如下所示。在更换为MLCC时，需要了解这些电容器的优点与缺点，同时还需要知晓在使用时的注意点。

 

大容量MLCC可用于更换电解电容器，但需要注意的是，其存在温度及DC偏压会导致较大静电容量变化率的缺点。同时，ESR过低的特点起到了反效果，这可能会导致在电源电路中发生异常振动。

 

 

问题：为什么将MLCC作为DC-DC转换器的输出电容器使用时会发生异常振动？

MLCC特点在于低ESR，但与铝电解电容器相比ESR过低，因此反而引起了DC-DC转换器输出电压不稳定，从而产生振动。

 

如图所示，将DC-DC转换器的输出电压与标准电压相比，其误差部分通过误差放大器(ErrorAmplifier)发达后进行负反馈，从而得到一定的稳定直流电压。但平滑电路的电感器(L)与电容器(C)会引起信号的相位延迟。相位延迟接近180°时会变为正反馈状态，引起不稳定，从而产生振动。

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