В этой статье анализируются типичные сферы применения MLCC в пяти основных отраслях, включая мобильные устройства, автомобильную электронику, серверы, RF-модули и промышленные источники питания, а также дается прогноз развития будущих тенденций.
I. Введение в MLCC и его конструктивный принцип
Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) являются одними из самых широко используемых пассивных компонентов в современной электронике. Они состоят из чередующихся слоев керамического диэлектрика и металлических электродов, обеспечивая компактность, высокую емкость, превосходную надежность и низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).
Благодаря этим характеристикам, MLCC незаменимы в приложениях, варьирующихся от смартфонов и транспортных средств до серверов, источников питания и ВЧ-модулей — особенно в тех случаях, когда критичны экономия места и высокая производительность.
II. Сценарий использования 1: Развязка и фильтрация в мобильных устройствах
В смартфонах, планшетах и носимых устройствах многослойные керамические конденсаторы (MLCC) необходимы для разделения и фильтрации цепей питания. При использовании высокоскоростных процессоров, PMIC и RF-модулей, работающих в условиях строгих требований к целостности питания, низкое значение ESR/ESL и быстрый переходной отклик MLCC играют решающую роль.
По мере увеличения плотности интеграции SoC, многослойные керамические конденсаторы в сверхминиатюрных корпусах, таких как 0402, 0201 и даже 01005, широко применяются в высокопроизводительных модулях.
III. Пример использования 2: Сопротивление вибрации и высокой температуре в автомобильной электронике
В автомобильных системах, таких как блоки управления (ECU), модули ADAS, системы управления трансмиссией и драйверы светодиодов, многослойные керамические конденсаторы должны надежно работать в условиях экстремальных температур и вибраций. Квалификация AEC-Q200 стала фактическим стандартом для автомобильных MLCC.
Для обеспечения долгосрочной надежности эти многослойные керамические конденсаторы, как правило, используют диэлектрики со стабильным температурным коэффициентом, такие как C0G или X7R, и имеют усиленные выводы для повышения устойчивости к механическим трещинам.
IV. Пример использования 3: Массивная емкость в серверах и базовых станциях
Керамические конденсаторы с многослойной структурой широко используются на материнских платах серверов, в оптических модулях и телекоммуникационных базовых станциях. Во многих случаях они используются параллельно с заменой традиционных алюминиевых электролитических конденсаторов, обеспечивая более высокую надежность, уменьшение размеров и улучшение частотной характеристики.
Некоторые крупногабаритные MLCC, такие как в корпусах 1210 или 1812, могут превышать 100 мкм, что делает их подходящими для буферизации в высокочастотных импульсных регуляторах и цепях стабилизации напряжения в коммутационных панелях.
V. Пример использования 4: Резонанс и согласование импеданса в ВЧ-цепях
В ВЧ-модулях переднего конца, таких как малошумящие усилители (LNA), усилители мощности (PA) и антенные цепи согласования, MLCC с высоким коэффициентом добротности и отличной температурной стабильностью служат идеальными компонентами для резонанса и согласования импеданса.
Высокочастотные MLCC обычно используют диэлектрики NP0/C0G, обеспечивая фильтрацию и настройку с низкими потерями и низким уровнем шума — идеально подходят для приложений 5G, WiFi 6 и других высокопроизводительных приложений.
VI. Пример использования 5: Промышленные силовые установки и системы управления инверторами
В промышленных приводах, силовых модулях и системах инверторов керамические многослойные конденсаторы (MLCC) используются для измерения напряжения, подавления электромагнитных помех и разделения ШИМ-сигналов, что требует повышенных номинальных значений напряжения и долговечности.
Высоковольтные керамические многослойные конденсаторы (номинальное напряжение ≥1000 В) являются незаменимыми в таких применениях, некоторые варианты которых используют многоуровневую конструкцию для повышения плотности энергии и увеличения выдерживаемого напряжения.
VII. Перспективные тенденции: миниатюризация, высокая ёмкость и встроенная интеграция
MLCC | Керамические многослойные конденсаторы | Разделение высокочастотных сигналов | Подавление ЭМП | ВЧ-конденсаторы
EN
