Dlaczego niektóre urządzenia używają kondensatorów elektrolitycznych zamiast ceramiki do elementów o małej wartości?

15

Niedawno natknąłem się na szereg urządzeń konsumenckich, które wykorzystują kondensatory elektrolityczne 50 V, 0,22 uF, a także inne podobnie oceniane części, wszystkie poniżej około 10 uF. Podczas użytkowania napięcia na nich są znacznie niższe niż znamionowe, zwykle około ~ 15-25 V maksymalne, i wydają się być stosowane w filtrach wzmacniaczy operacyjnych lub jako obejściowe szyny.

Moje pytanie brzmi: dlaczego, u licha, miałbyś kiedykolwiek chcieć zastosować elektrolit w takiej sytuacji? Rozumiem, że ceramika obniża się wraz ze wzrostem napięcia, ale z pewnością ceramika 1uF 50-250 V byłaby lepsza przez cały okres użytkowania urządzenia i byłaby tańsza do rozruchu?

(I tak, czytałem Ceramic Caps vs. Electrolytic. Jakie są namacalne różnice w użyciu? Ale to nie do końca odpowiada moje pytanie.)

capacitor electrolytic-capacitor ceramic esr ZetaSyanthis
źródło
3
Ile lat mają urządzenia, o których mówisz (lub, co więcej, ich konstrukcja?) Kondensatory ceramiczne powyżej 100nF nie zawsze były w pobliżu - i były zawodne, gdy stały się dostępne.
JRE
3
Problemem może być stabilność - powinieneś natknąć się na to: electronics.stackexchange.com/q/65749/152903
Solar Mike
2
Nawet dzisiaj ceramiczne kondensatory o pojemności kilkuset nF mają pewne niepożądane właściwości do niektórych zastosowań; MLCC są niesławne ze względu na to, że ich pojemność jest funkcją przyłożonego napięcia.
Hearth,
Dobra, więc brzmi to jak stabilność, zwłaszcza ze względu na zastosowany próg napięcia stałego, jest prawdziwym kluczem. (Niezależnie od niestabilności w niniejszym wniosku.)
ZetaSyanthis
1
Dlatego spytałem. Na początku lat 90. miałem problemy z ceramicznymi kondensatorami 300nF. Lubili rozwijać pęknięcia i zmieniać kondensatory na rezystory. To był powód, aby w tym czasie unikać ceramiki o „dużej” wartości.
JRE

Odpowiedzi:

11

Oba twoje przykłady zwykle dotyczą ESL i ESR kondensatora. Wraz z wieloma innymi przykładami, takimi jak stabilność wyjściowa LDO itp. Zrobiłem takie projekty przy użyciu Tantal zamiast ceramiki z konkretnego powodu. Rzeczy z Chin najprawdopodobniej wykorzystają elektrolityczne, aby zaoszczędzić pieniądze.

Nadal istnieją zastosowania, w których trudno jest powielić wyższą ESL i ESR kondensatora elektrolitycznego.

Niekompletna lista aplikacji, które nadal mogą preferować elektrolityczne lub tantalowe niż ceramiczne

  • Wyjście liniowego regulatora (dla stabilności pętli sterowania).
  • Masowe kondensatory wejściowe (w celu zmniejszenia rozruchu i skoków indukcyjnych, które są z nim związane).
  • Filtry zaprojektowane dawno temu ...
  • Blokowanie audio DC (z powodu braku przesunięcia pojemności przy przyłożonym napięciu).
Szalony Kapelusznik
źródło
1
Ciekawy. Nie mogłem wystarczająco dużo pracy z tego rodzaju aplikacjami, ponieważ nigdy nie spotkałem się z sytuacją, w której ty / chcesz / ESR i ESL. (Lub przynajmniej nigdy tego nie rozumiał w tych kategoriach).
ZetaSyanthis
1
Wyszukaj regulatory liniowe i przeczytaj sekcję kondensatora wyjściowego. Dopiero w ostatnich latach mówią, że ceramika jest w porządku. Historycznie mieli nawet wykresy ESR kondensatora i tego, co akceptowalne.
MadHatter