不同应用场景下的MLCC选择考虑

时间:2022-03-21

    在汽车、工业、数据中心和电信行业使用的电源系统中,MLCC常常用在滤波、振荡、去耦、缓冲和接口电路中,一般要求耐压大于100V,同时ESR和ESL越小越好,取得安规认可是必须的入门证书。
    通用电源中,输入端通常采用MLCC进行去耦和过滤EMI,这里要求MLCC具备低ESR和低ESL。在电源输出端,MLCC被用于降低输出纹波,以及控制因为高压摆率加载瞬变而导致的输出电压过冲和欠冲,这里要求MLCC的耐压要达到100V以上。
    MLCC在各种电源系统中应用
    行业
    电路及功能
    性能要求
    通用电源

    输入端去耦、过滤EMI,输出端降低纹波,控制因为高压摆率加载瞬变而导致的输出电压过冲和欠冲。
    低ESR和低ESL,耐压100V以上。
    汽车

    汽车对MLCC要求苛刻,需要在高温、高压及高功率环境下使用,具备更小尺寸、更高电容值来降低杂波并保持操作系统的稳定,以符合轻量化需求。
    符合AEC-Q200标准基本品质要求,在高温、高压及高功率环境使用。
    - 小型化、高容值、高可靠性;
    - 低ESL、低ESR的X5R和X6S很佳。
    工业自动化

    电源及逆变器的AC/DC转换器、DC/DC转换器电路。
    250V以上耦合电容,低损耗高频NP0 MLCC。
    能源
    作为逆变器的缓冲电容器,用以除去高频噪声成分。
    大容量、高耐纹波性。
    智能终端
    智能手机、GPS终端的电源端。
    小型化、超薄3端子MLCC,能有效减少5G智能手机应用处理器(AP)电源端产生的高频噪音。
    5G网络
    管控5G基站电源纹波、负载瞬变和EMI等。
    大容量、高可靠性,耐高温,在125℃也能使用。
    汽车对MLCC要求苛刻,AEC-Q200标准为基本品质要求。汽车ADAS等电子系统的处理器(ECU)繁多,需要透过小型化高容值可靠性的低ESL、低ESR MLCC来降低杂波并保持操作系统的稳定,在很短的时间内进行检测、分析和计算快速变化的车内外数据。
    对于电动汽车,需要MLCC在高温、高压及高功率环境下使用,X7R和NPO MLCC被认为很能够满足许多电动车需求。然而,车身体积和重量总是会影响其整体能源效率,需考量更小尺寸并具备更高电容值的MLCC以符合轻量化需求,实际上只有X5R和X6S MLCC满足这些需求。
    在工业自动化中,MLCC大量应用于电源及逆变器的AC/DC转换器、DC/DC转换器电路中,例如AC线滤波器和一个二次结合的耦合电容,要求AC额定电压达到250V以上。对于高频开关应用中MLCC,一般要求采用低损耗电容器,如采用1类介质材料的温度补偿型NP0 MLCC。
    在能源行业的逆变器电路中,通常会采用一个缓冲电容器来除去高频噪声成分,这就需要采用大容量、高耐纹波性的MLCC来应对。
    用于5G终端和AIoT电源系统的3T MLCC
    5G网络电源数量显著增加,MLCC使用率更广,主要用来管控电源纹波、负载瞬变过冲 / 欠冲和电磁干扰(EMI)等。然而,5G基站用电路基板和元件发热比4G更厉害,这就要求安装在周围的DC截止用、匹配用MLCC电容器也需要经受高温,即使在125℃上限温度也能够使用。
    对于5G终端和AIoT设备,小型化、超薄3端子MLCC电容器(3T MLCC)是理想选择,这能有效减少应用处理器(AP)、SOC和GPU电源端产生的高频噪音。随著终端系统频率提高,3T MLCC作为新型式电容器用途将越来越广泛。

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