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全隔離CAN收發(fā)芯片
SM1500(全隔離、高耐壓、小封裝、高性能全隔離CAN收發(fā)芯片)
全隔離485收發(fā)芯片
SM4500(全隔離、高耐壓、小封裝、高性能全隔離485收發(fā)芯片)
微功率電源芯片
P0505FT-1W(隔離、高效、小巧、可靠微功率電源芯片)
全隔離協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片
CSM330A(全隔離、國產(chǎn)化、高數(shù)據(jù)流量UART/SPI轉(zhuǎn)CAN芯片)

最容易被忽略的潛在產(chǎn)品失效風(fēng)險(上)

最容易被忽略的潛在產(chǎn)品失效風(fēng)險,你是否也曾遭遇過?也許大部分人都熱衷于研究電路的工作原理和設(shè)計方法,喜歡高大上。但產(chǎn)品設(shè)計,不能僅僅停留在工作原理層面,正確選擇元器件是決定產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵!在考慮半導(dǎo)體器件的應(yīng)力時,往往容易忽略電容這類無源器件的失效風(fēng)險。

1、僅僅滿足于低紋波噪聲,那你就錯了

電源電路的設(shè)計,僅滿足于高效率、低紋波噪聲、半導(dǎo)體器件應(yīng)力還遠遠不夠,新人對電容的使用選型也局限在了額定電壓、表面溫升、滿足輸出紋波要求等方面,卻忽視了電容的深層次失效風(fēng)險。此篇重點介紹易被忽視的鉭電容失效風(fēng)險。

2、鉭電容,讓你又愛又恨

(1)鉭電容的優(yōu)越特性,可能讓你愛不離手

鉭電容工作溫度范圍、寬溫度特性穩(wěn)定,比容量大適宜產(chǎn)品小型化,具有獨特自愈性,能滿足長期工作的穩(wěn)定性。

(2)鉭電容的固有致命弱點,讓你恨鐵不成鋼

普通鉭電容的關(guān)鍵成分是Ta2O5,該介質(zhì)受熱后應(yīng)力會不穩(wěn)定,最終可能導(dǎo)致電容失效;它的可靠使用電壓低,抗浪涌電壓和浪涌電流能力較差。

3、可靠應(yīng)用鉭電容的關(guān)鍵

(1)對于上述介紹的鉭二氧化錳電容,進行電壓降額,鉭二氧化錳電容的工作電壓隨溫度升高而降低,溫度高于85℃時推薦使用電壓為額定電壓的33%,失效風(fēng)險可大大降低。

圖1 鉭電容溫度電壓降額曲線

(2)控制鉭電容溫度,減小紋波電流和遠離熱源。

(3)盡量不要將鉭電容放在電源輸入側(cè)濾波,在接通電源瞬間,大沖擊電流易導(dǎo)致鉭電容失效。

(4)改用鉭聚合物電容:上述介紹的是價格較低的鉭二氧化錳電容,它具有較多致命弱點,以致在某些場合被禁用。而鉭聚合物電容除了保留鉭二氧化錳電容的諸多優(yōu)點外,其失效風(fēng)險大大降低。圖2示出了鉭聚合物電容的推薦使用電壓,較鉭二氧化錳電容其電壓承受能力明顯提升。

圖2 不同鉭電容外觀
圖3 典型鉭聚合物電容的溫度電壓降額特性
4、正確使用鉭電容,提升產(chǎn)品長期工作的可靠性

好品牌需要高品質(zhì)作基石,產(chǎn)品長期工作的高可靠性一直是廣州致遠電子所追求的,正是基于上述對電容特性的認(rèn)識,致遠電子在鉭電容使用方面均嚴(yán)格遵循上述鉭電容的高可靠性應(yīng)用要求,保證了上市產(chǎn)品長期工作的可靠性。致遠電子新推出的新一代DC-DC模塊電源(E_URBDD系列),在陶瓷電容特性逐步提升的今天,該系列完全摒棄了鉭電容,產(chǎn)品可靠性得到進一步提升。

圖4 新一代高性能電源模塊