Y a-t-il une raison importante pour laquelle je ne peux pas utiliser de condensateurs céramiques multicouches haute tension pour les scénarios basse tension? Par exemple, des MLCC 50 V ou 100 V pour des applications 3,3 V CC?
J'ai de mauvais yeux et j'ai du mal à souder des emballages 1206 ou plus petits, et les bouchons de qualité supérieure ont toujours des emballages beaucoup plus gros (et plus faciles à souder). Je ne peux pas utiliser les composants THT / DIP partout à cause de la disposition des PCB.
Selon cette note de Maxim , il semble que la capacité soit toujours plus stable pour des tensions plus faibles. Mais qu'en est-il de l'ESR, des fuites, etc.? Pourrait-il y avoir des problèmes?
Remarque: Mes scénarios typiques sont principalement des bouchons de découplage - utilisant des CON OS pour l'alimentation SMPS. Quoi qu'il en soit, j'aurais encore du mal à trouver de gros bouchons SMT 15pF pour un XTAL ... :(
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Réponses:
Il n'y a aucun danger à utiliser un condensateur évalué pour une tension beaucoup plus élevée que celle requise, ni aucune perte de performances pour cela. En fait, tout le contraire.
Certes, si vous avez une polarisation CC entre les condensateurs (par exemple, le découplage), vous voulez que la tension nominale soit beaucoup plus élevée que votre polarisation CC, sinon vous devez choisir un condensateur avec une capacité nominale plus élevée que nécessaire. En effet, la capacité des MLCC diminue considérablement lorsque vous appliquez une polarisation CC.
La plupart des MLCC ne se rapprochent pas de leur capacité nominale à leur tension nominale. Pour un diélectrique X5R, généralement au moment où vous atteignez la moitié de la tension nominale, la capacité a déjà chuté bien en dessous de la moitié de la valeur nominale. Les diélectriques X7R s'en sortent légèrement mieux - vous pouvez vous attendre à conserver 70% de la capacité nominale au moment où vous atteignez la moitié de la tension nominale, mais même ceux-ci chuteront.
La plupart des fabricants ne fournissent pas ces données, mais certains, y compris TDK et Murata, donnent ces résultats de test, et vous pouvez vous attendre à peu près à ce que les mêmes tendances s'appliquent à d'autres fabricants car la technologie est pratiquement la même.
À titre d'exemple simple, celui-ci est un MLCC standard 10uF 10V X7R dans un boîtier 0805. À sa polarisation nominale de 10 V CC, la capacité réelle n'est que de 4 uF. Avec un biais de 5 V, il s'en sort légèrement mieux, atteignant 7,5 uF. En fait, vous devez être à une polarisation inférieure à 2 V (1/5 de la tension nominale) pour atteindre réellement la capacité nominale de 10 uF. Ceci est illustré dans le graphique ci-dessous.
C'est pourquoi vous voulez généralement que pour X7R la tension nominale soit> 2x la tension DC requise. Pour X5R, vous voulez probablement être> 4x la tension CC requise. Le plus haut sera le mieux.
Le seul inconvénient pour aller avec une note plus élevée, est généralement la taille doit être plus grande. Cependant, pour les valeurs de faible capacité (inférieures à 100 nF), ce n'est pas trop un problème, et vous pouvez facilement trouver des tensions nominales élevées dans de petits boîtiers. Pour les capacités très faibles (inférieures à 1 nF), vous auriez probablement du mal à en trouver une avec une faible tension nominale de toute façon.
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Cela me surprendrait si vous pouviez trouver des condensateurs de faible valeur conçus uniquement pour la basse tension. Les condensateurs céramiques SMD typiques sont évalués à 50 V.
Les condensateurs céramiques de haute valeur sont plus souvent disponibles avec une tension nominale inférieure, mais c'est parce qu'ils sont sensibles à la tension - une partie particulière peut être capable de fonctionner à une tension plus élevée, mais elle n'atteindra pas la capacité spécifiée au-dessus de la tension nominale.
Les pièces plus grandes ont une inductance plus élevée, donc elles ne seront pas aussi bonnes que les pièces plus petites pour des fréquences élevées.
Je vérifie rapidement que même les petites pièces de valeur (12pF) sont disponibles en taille 1206.
Vous pouvez utiliser les pièces de plus grande taille, mais si vous vous lancez dans des trucs à haute fréquence, ou des trucs où la fréquence d'auto-résonance de la pièce est importante, vous devrez faire très attention si vous vous en tenez aux pièces plus grandes.
Pour le découplage des utilisations sur des articles de loisir typiques, cela ne devrait pas avoir d'importance.
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