Šiame straipsnyje analizuojami tipiniai MLCC taikymo būdai penkiose pagrindinėse pramonės šakose, įskaitant mobiliuosius įrenginius, automobilies elektroniką, serverius, RF modulius ir pramonines maitinimo šaltinius, taip pat pateikiamos išvados apie būsimą plėtros tendencijas.
I. Įvadas apie MLCC ir jo konstrukcijos principas
Daugiapakopiose keraminėse kondensatorėse (MLCC) yra vieni iš daugiausiai naudojamų pasyviųjų komponentų šiuolaikinėje elektronikoje. Jos sudarytos iš kintamų keraminių dielektrikų ir metalinių elektrodų sluoksnių, kurios siūlo kompaktišką dydį, didelę talpą, puikią patikimumą ir žemą ekvivalentinę nuosekliąją varžą (ESR).
Dėka šių savybių MLCC yra nepakeičiami taikant nuo išmaniuosiuose telefonuose ir transporto priemonėse iki serverių, maitinimo šaltinių ir RF modulių – ypač ten, kur svarbu taupyti vietą ir našumą.
II. Atvejis 1: Atskyrimas ir filtravimas mobiliose įrenginiuose
Smartfonuose, planšetėse ir nešiojamuose įrenginiuose MLCC naudojami elektros linijų atjungimui ir filtravimui. Naudojant greitus procesorius, PMIC ir RF modulius, kurie veikia esant griežtiems elektros tiekimo reikalavimams, MLCC žemo ESR/ESL ir greito laikinųjų reakcijų svarba yra nepakeičiama.
Kai SoC integracija tampa vis tankesnė, ultra mažų pakuotės MLCC, tokie kaip 0402, 0201 ir net 01005, dažnai naudojami aukštos klasės moduliuose.
III. Naudojimo atvejis 2: Vibracijos ir aukštos temperatūros atsparumas automobilių elektronikoje
Automobilių sistemose, tokiose kaip ECU, ADAS moduliai, variklių valdymo sistemos ir LED valdiklių įrenginiai, MLCC turi patikimai veikti ekstremaliomis temperatūros ir vibracijos sąlygomis. AEC-Q200 kvalifikacija tapo de facto standartu automobiliais naudojamiems MLCC.
Kad užtikrintų ilgalaikį patikimumą, šie MLCC paprastai naudoja stabilias temperatūros koeficiento dielektrines medžiagas, tokias kaip C0G arba X7R, o taip pat yra sukonstruoti su sustiprintomis galinėmis dalimis, kad būtų pagerintas mechaninių įtrūkimų atsparumas.
IV. Naudojimo atvejis 3: Talpos serveriuose ir ryšių baziniuose siustatuose
MLCC plačiai naudojami serverių pagrindinėse plokštėse, optiniuose moduliuose ir telekomunikacijų baziniuose siustatuose. Daugelyje atvejų jie naudojami kartu su tradiciniais aliuminio elektrolitiniais kondensatoriais, kad būtų pasiekta geresnė patikimumo, mažesnis dydis ir pagerinta dažnio charakteristika.
Kai kurie didelių gabaritų MLCC, tokie kaip 1210 arba 1812 korpusuose, gali viršyti 100μF, todėl tinka naudoti kaip buferį aukšto dažnio jungiklių reguliatoriuose ir nugaros plokštės įtampos stabilizavimo grandinėse.
V. Naudojimo atvejis 4: Rezonansas ir impedanso pritaikymas RF grandinėse
RF priekinio krašto moduliuose, tokiuose kaip LNA, PA ir antenos pritaikymo tinkluose, MLCC su aukštu Q faktoriumi ir puikiu temperatūros stabilumu yra idealūs komponentai rezonansui ir impedanso pritaikymui.
Aukšto dažnio MLCC paprastai naudoja NP0/C0G dielektriką, kuris leidžia kurti mažų nuostolių, mažo triukšmo filtravimą arba derinimą – puikiai tinkantį 5G, WiFi 6 ir kitoms plataus juostos programoms.
VI. Naudojimo atvejis 5: Pramonės energijos ir inversinio valdymo sistemos
Pramonės varikliuose, energijos moduliuose ir inversinėse sistemose MLCC naudojami įtampos jutikliams, EMI slopinimui ir PWM signalų atjungimui, reikalaujant didesnių įtampos klasifikacijų ir ilgalaikio atsparumo.
Aukštos įtampos MLCC (įvertintos ≥1000 V) yra nepakeičiamos šiose sistemose, kai kurios modifikacijos naudoja sluoksniuotą struktūrą, kad padidintų energijos tankį ir atlaikytų įtampą.
VII. Ateities tendencijos: miniatiūrizavimas, didesnis talpinis pajėgumas ir integruotas įterpimas
MLCC | Daugiasluoksniai keraminiai kondensatoriai | Aukšto dažnio atjungimas | EMI slopinimas | RF kondensatoriai
EN
