POSCAP电容器及其应用
poscap 电容器及其应用
poscap电容器是三洋公司继os-con电容器后开发的新产品，是一种贴片式钽高分子有机半导体固态电解电容器，以下简称poscap钽电容器。该系列电容器主要特点：剖面高度低；高频时阻抗及等效串联电阻(esr)低，容许的纹波电流大；寿命长，在105℃时可达2000小时；有极好的噪声吸收能力；良好的温度特性，低温可达-55℃；可耐20a的冲击电流；允许采用240℃、10s的再流焊；在安全性方面比普通钽电解电容器有更优越的性能。
由于以上特点，poscap电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话及dvd等中的dc/dc变换器。
本文将介绍其结构、性能、应用实例及使用注意事项。
表1 poscap电容器的频率特性
参数 tpa
tpb
tpc
使用温度范围 －55℃～+105℃
容量范围(120hz/20℃)(μf) 33～220
47～680
33～220
(120hz/20℃)m级 ±20%
额定电压(v、dc) 4～10
2.5～16
2.5～16
损耗角正切值(tanδ)(120hz/20℃) ≤0.08(16wv及d4≤0.01)≤0.10
漏电流(施加额定电压后5分钟)(μa) ≤0.1cv
等效串联电阻(esr)(mωmax)(100khz/+20℃) c:100
d3:80
d3:55或65
d4:40
16wv:70
45 16wv:70
最大许纹波电流
(marms/45℃/100khz/+20℃) c:1000
d3:80
d3:1500或1900
d4:3000
16wv:1400
1700
16wv:1400
poscap钽电容的性能与规格
poscap钽电容器分tpa、tpb及tpc三个系列，其额定电压、容量、大小不同，性能如表1所示。
poscap钽电容器的频率特性非常好，特别是在100～5000khz范围内，其esr及阻抗都相当低(小于0.1ω)。例如16tpb47的频率特性曲线如图1所示。这对于目前工作频率在1～3mhz的dc/dc变换器来说是极为有利的，可减小损耗，并且能很好地减小纹波电压。
与一般的钽电解电容器相比较，如图2所示。图2是poscap电容与标准钽电解电容在esr及阻抗方面的比较，而图3是poscap电容与标准钽电解电容容量的频率特性，从图3可看出,一般钽电容器只适用于1khz频率以下，在10～100khz时，电容量降低很多，而poscap钽电容在10～100khz范围内变化较小。
poscap钽电容器的温度特性非常好。例如10tpa100m在100khz时，在温度从-55℃到105℃变化范围内，其esr值及阻抗值基本不变。
应用实例
poscap钽电容器主要应用于高效率工作的dc/dc变换器电路，用作输出滤波电容器cout。图4是一种低电压、高效率降压式dc/dc变换器。采用6tpc100m作cout时，纹波电压为18.1mvp-p；若采用一般低esr钽电解电容100μf/6.3v，则纹波电压为7.5mvp-p。
下面介绍ns公司在dc/dc变换器的评估扳上采用poscap钽电容器的实例。ns公司的lm3352评估扳电路如图5所示，其输入、输出电容都采用了10tpa33m。这是一种升/降压式电荷泵dc/dc变换器。输出电压3.3v、3.0v及2.5v，输出电流200ma，工作频率1mhz。
应用注意事项
1．poscap钽电容器是有极性的电解电容器(有“+”符号端为正极)，使用时不可反极性。反极性使用时会增加漏电或可能引起短路。
2．不能应用的电路如下：高阻抗电压保持电路；耦合电路；时间常数电路；漏电流有影响的电路；用串联方式增加耐压的电路。
3. 不能超过额定电压使用，否则有可能引起短路。
4．要限制急速地充电或放电。建议在充、放电电路中加一个限流电阻，使冲击电流小于20a。
5．在设计时，电容的容量、耐压、阻抗等要留一定的裕度，使更为安全、可靠。
6．要确认使用的温度范围在电容器的工作温度范围内。电源电流不超过容许的纹波电流，当超过容许的纹波电流时，电容器内部会增加热量，降低使用寿命。
7．建议电容器施加的电压为额定电压的90%，若额定电压大于10v时，取额定电压的80%为好；若直流电压加上交变电压，则其峰值电压不能超过额定电压；若总的直流电压加上负峰值交变电压，不允许出现负压。
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poscap电容器是三洋公司继os-con电容器后开发的新产品，是一种贴片式钽高分子有机半导体固态电解电容器，以下简称poscap钽电容器。该系列电容器主要特点：剖面高度低；高频时阻抗及等效串联电阻(esr)低，容许的纹波电流大；寿命长，在105℃时可达2000小时；有极好的噪声吸收能力；良好的温度特性，低温可达-55℃；可耐20a的冲击电流；允许采用240℃、10s的再流焊；在安全性方面比普通钽电解电容器有更优越的性能。
由于以上特点，poscap电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话及dvd等中的dc/dc变换器。
本文将介绍其结构、性能、应用实例及使用注意事项。
表1 poscap电容器的频率特性
参数 tpa
tpb
tpc
使用温度范围 －55℃～+105℃
容量范围(120hz/20℃)(μf) 33～220
47～680
33～220
(120hz/20℃)m级 ±20%
额定电压(v、dc) 4～10
2.5～16
2.5～16
损耗角正切值(tanδ)(120hz/20℃) ≤0.08(16wv及d4≤0.01)≤0.10
漏电流(施加额定电压后5分钟)(μa) ≤0.1cv
等效串联电阻(esr)(mωmax)(100khz/+20℃) c:100
d3:80
d3:55或65
d4:40
16wv:70
45 16wv:70
最大许纹波电流
(marms/45℃/100khz/+20℃) c:1000
d3:80
d3:1500或1900
d4:3000
16wv:1400
1700
16wv:1400
poscap钽电容的性能与规格
poscap钽电容器分tpa、tpb及tpc三个系列，其额定电压、容量、大小不同，性能如表1所示。
poscap钽电容器的频率特性非常好，特别是在100～5000khz范围内，其esr及阻抗都相当低(小于0.1ω)。例如16tpb47的频率特性曲线如图1所示。这对于目前工作频率在1～3mhz的dc/dc变换器来说是极为有利的，可减小损耗，并且能很好地减小纹波电压。
与一般的钽电解电容器相比较，如图2所示。图2是poscap电容与标准钽电解电容在esr及阻抗方面的比较，而图3是poscap电容与标准钽电解电容容量的频率特性，从图3可看出,一般钽电容器只适用于1khz频率以下，在10～100khz时，电容量降低很多，而poscap钽电容在10～100khz范围内变化较小。
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应用实例
poscap钽电容器主要应用于高效率工作的dc/dc变换器电路，用作输出滤波电容器cout。图4是一种低电压、高效率降压式dc/dc变换器。采用6tpc100m作cout时，纹波电压为18.1mvp-p；若采用一般低esr钽电解电容100μf/6.3v，则纹波电压为7.5mvp-p。
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1．poscap钽电容器是有极性的电解电容器(有“+”符号端为正极)，使用时不可反极性。反极性使用时会增加漏电或可能引起短路。
2．不能应用的电路如下：高阻抗电压保持电路；耦合电路；时间常数电路；漏电流有影响的电路；用串联方式增加耐压的电路。
3. 不能超过额定电压使用，否则有可能引起短路。
4．要限制急速地充电或放电。建议在充、放电电路中加一个限流电阻，使冲击电流小于20a。
5．在设计时，电容的容量、耐压、阻抗等要留一定的裕度，使更为安全、可靠。
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