सबसे कम संधारित्र वोल्टेज रेटिंग क्या है जो उपयोग करने के लिए सुरक्षित है?

14

मैं कुछ केस आर टैंटलम कैपेसिटर (10uF 6.3v) को 100mbps ईथरनेट phy के 3.3v पावर पर बल्क डिकॉउलिंग के रूप में उपयोग कर रहा हूं। मैं पिंस के करीब 0.1uF सिरेमिक का भी उपयोग कर रहा हूं।

ईथरनेट phy पीसीबी

हमेशा की तरह, मुझे पीसीबी पर जगह के लिए बहुत जोर दिया गया है, और इसलिए मैं उन्हें 0603 आकार के कैप के साथ बदलना चाहूंगा। समस्या यह है कि वे केवल 4v के लिए रेट किए गए हैं। आम तौर पर मैं हमेशा अपने कैपेसिटर को दो बार वोल्टेज के लिए रेट करूँगा जो वे कभी भी देखने जा रहे हैं।

अगर मैं एक विनियमित 3.3v लाइन पर 4v संधारित्र का उपयोग करता हूं तो क्या यह एक समस्या है?

capacitor voltage reliability

— Rocketmagnet
स्रोत

मुझे लगता है कि आप 10uV के बजाय 10uF का मतलब है? जिज्ञासा से बाहर, सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग क्यों नहीं करें? Digikey में 0603 में 6.3V या 10V के लिए रेट किया गया है और यहां तक कि 0402 साइज में कुछ है।

— helloworld922

@ helloworld922 - हां मैंने किया! ये मजाकिया है। मैं uV को देख रहा था और सोच रहा था कि 'उस बारे में कुछ गलत लग रहा है', लेकिन मैं उस पर अपनी उंगली नहीं डाल सकता था।

— राकेटमग्नेट

वाह, यह 3 डी महान है!

— अब्दुल्लाह कहरामन

@abdullahkahraman - हाँ, की खुशियों Altium ।

— रॉकेटमैग्नेट

11

डिकम्पलिंग के लिए टैंटलम कैप का उपयोग करना आज के विकल्पों के साथ मूर्खतापूर्ण है। 0603 पैकेज में 1 packageF 6 V सिरेमिक कैप सस्ते और आसानी से उपलब्ध हैं। वैसे भी डिकम्पलिंग के लिए 10 forF से बेहतर होगा। बिजली की आपूर्ति कनेक्शन बिंदुओं पर एक 10 butF समझ में आता है, लेकिन decoupling के लिए नहीं। 100 nF, 1 andF, और 10 ceramicF सिरेमिक कैप के प्रतिबाधा भूखंडों में से किसी भी प्रतिष्ठित निर्माताओं के डेटाशीट्स पर एक नज़र डालें।

— ओलिन लेट्रोप
स्रोत

धन्यवाद। यह अच्छा है अगर मुझे नखरे का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। एकमात्र कारण जो मैं उनका उपयोग कर रहा था, वह यह था कि इससे जुड़ा ET1200 अपनी डेटशीट में नखरे कहता है। क्या इसका मतलब है कि मैं सिर्फ सभी नखरे को सिरेमिक से बदल सकता हूं? (सिवाय जहां रैखिक नियामकों को विशेष रूप से उनकी आवश्यकता होती है)।

— राकेटमग्नेट

2

@Rocket: पुराने डेटाशीट कभी-कभी टैंटलम कहते हैं, क्योंकि तब 1 यूएफ और उससे अधिक बड़े कैपेसिटेंस पर उचित आवृत्ति प्रतिक्रिया प्राप्त करने का एकमात्र तरीका था। आजकल सिरेमिक ज्यादातर मामलों के लिए यूएफ के कुछ 10s तक बेहतर कर सकता है। टैंटलम कैप बहुत अप्रचलित हैं। किसी भी नियामक को टैंटलम कैप की आवश्यकता नहीं होती है, हालांकि कुछ पुराने लोगों को न्यूनतम ईएसआर की आवश्यकता होती है, जो टैंटलम मूल रूप से प्रदान करेगा। आज 0 ईएसआर आउटपुट कैप के लिए बहुत सारे रेगुलेटर निर्दिष्ट हैं, इसलिए मैं उनमें से किसी एक का उपयोग करूंगा।

— ओलिन लेट्रोप

ठीक है, मैं कोशिश करूँगा।

— Rocketmagnet

15

अपने कैप चश्मा के बारे में सावधान रहें! वे वे नहीं हो सकते हैं जो वे होने का दावा करते हैं।

सिरेमिक कैप के साथ एक समस्या यह है कि वोल्टेज बढ़ने पर वे ढीली धारिता बनाते हैं। उदाहरण के लिए, वेंकल का यह X5R सिरेमिक कैप 10 uF और 6.3v पर रेट किया गया है। समस्या यह है कि 6.3v पर, वास्तविक समाई केवल 2 uF तक जाती है! यह एक 80% ड्रॉप है! 2.0v पर भी, आपको 30% रेटेड मान याद आ रहा है।

यह यहाँ प्रलेखित है , लेकिन यह किसी भी तरह से वेन्केल तक सीमित नहीं है। X7R, X5R, और शायद अन्य सिरेमिक कैप कुछ हद तक इससे ग्रस्त हैं। COG / NPO के पास यह समस्या नहीं है। मुझे यह इंगित करना चाहिए कि यह समस्या समग्र संधारित्र डेटाशीट में सूचीबद्ध नहीं थी, लेकिन केवल एक पूरक "तकनीकी डेटा" दस्तावेज़ में जो उनके वेब पेज पर एक ही स्थान पर स्थित नहीं था।

हालाँकि, आपका मूल प्रश्न "कैपेसिटर को कितना ड्राफ्ट करना चाहिए" है। बेशक अगर आप इस बारे में 10 ईई से पूछते हैं तो आपको संभवतः 15 अलग-अलग उत्तर मिलेंगे। यहाँ मेरे अंगूठे या दिशानिर्देशों के बहुत मोटे नियम हैं।

यदि समाई महत्वपूर्ण है, तो एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैप कम से कम 50% तक पहुंच जाएंगे। मतलब, मैं 12.5v रेल पर 25v कैप का उपयोग करूंगा। यदि समाई महत्वपूर्ण नहीं है, तो मैं कम वोल्टेज मार्जिन की अनुमति दूंगा।
अधिकांश रेल पर कम से कम 50% तक टैंटलम कैप का उपयोग किया जाएगा, भले ही उपयोग के बावजूद।
10v से ऊपर के सिरेमिक कैप को 50% तक बढ़ाया जाएगा। जैसा कि वोल्टेज 10v से कम हो जाता है, मैं कम मार्जिन के लिए अनुमति दूंगा। मैं उदाहरण के लिए 3.3v रेल पर 4.6v कैप चलाऊंगा। लेकिन ध्यान रखें कि मैंने पहले ही सिरेमिक कैप के बारे में क्या कहा है।
एक कैप पर तनाव जितना हल्का होगा उतना कम मार्जिन मैं अनुमति दूंगा। उदाहरण के लिए, यदि कोई सिग्नल केवल कभी-कभी 90v तक जाता है, लेकिन अधिकतर 50v से नीचे है, तो मैं 100v सिरेमिक कैप का उपयोग कर सकता हूं। तापमान, वोल्टेज, करंट और ESL / ESR इफेक्ट्स सभी इसमें खेलते हैं। बहुत तनाव के साथ एक टोपी को बहुत अधिक मार्जिन मिलेगा।
50% से कम की व्युत्पत्ति केवल तभी होती है जब ऐसा करने के अन्य कारण हों। यदि लागत, आकार और अन्य कारक खेल में नहीं आते हैं, तो मैं हमेशा कम से कम 50% ड्रर्ट करता हूं।
यदि एक सर्किट अच्छी तरह से व्यवहार किया जाता है और वोल्टेज स्पाइक्स या अन्य खराब व्यवहार का मुद्दा नहीं है, तो मैं कम मार्जिन छोड़ सकता हूं।

लेकिन ये केवल अंगूठे के मोटे नियम हैं। आपको प्रत्येक मामले पर अलग से विचार करना होगा और पेशेवरों और विपक्षों का वजन करना होगा।

अपडेट करें:

यहाँ AVX से कुछ प्रलेखन है। यह "डीसी बायस डिपेंडेंसी" के शीर्षक के तहत पेज 3 पर है। ध्यान दें कि X7R के लिए उनका वोल्टेज बनाम कैपेसिटेंस घटता है, जो वेंकेल के पास बहुत "अच्छा" है - इसलिए यदि टोपी का मूल्य वास्तव में महत्वपूर्ण है तो अनुसंधान करें और उस टोपी को प्राप्त करें जिसका आपने इरादा किया था।

धन्यवाद डेविड। मुझे लगता है कि तब बहुत ज्यादा सुलझा हुआ है। मैं 4v टैंटलम में नहीं जाऊंगा। मैं इसके बजाय मिट्टी के पात्र पर विचार कर सकता हूं।

— रॉकेटमैग्नेट

7

एडलिन में ओलिन की टिप्पणियों का आकार फिर से है - अच्छी तरह से ध्यान दें कि किसी भी प्रकार की "शक्ति" के साथ एक सर्किट पर एक टैंटलम संधारित्र होने वाली कुल आपदा है।

टैंटलम कैपेसिटर केवल वोल्टेज के थोड़ा अधिक मात्रा में वोल्टेज के माध्यम से इन्सुलेशन परत के छिद्र के लिए अत्यधिक संभावना है, और वे स्वयं चिकित्सा नहीं हैं। एक बार परत के संधारित्र में संधारित्र उपलब्ध ऊर्जा और स्वयं को नष्ट कर देगा। सामान्य विफलता मोड एक कठिन धातु छोटा है। जिस तरह से वैकल्पिक धुएं, गंध, लौ, ध्वनि और विस्फोट हैं। मैंने एक बार एक ही रोमांचक कार्यक्रम में इन सभी को सुना और पिघलाया है।

पावर रेल पर बहुत कम वोल्टेज स्पाइक जो वोल्टेज रेटिंग से अधिक है, इन्सुलेशन परत को पंचर कर सकता है और फिर पावर रेल ऊर्जा को कार्य पूरा करने की अनुमति देता है।

सिरेमिक: ध्यान दें कि तापमान प्रभाव ग्रेड के साथ बदलता रहता है। इसके अलावा मैकेनिकल माइक्रॉफ़नी व्यापक शीतोष्ण विविधता वाले ग्रेड पर बदतर है। आमतौर पर पावर डिकम्पलिंग के लिए एक मुद्दा नहीं है।

एक नियामक को इनपुट पर एक निम्न ग्रेड सिरेमिक (खराब तापमान सहिष्णुता, इसलिए खराब यांत्रिक रूप से भी) "रिंग" कर सकता है जब एक चरण वोल्टेज लागू किया जाता है (जैसे कि बिजली चालू) और नियामक को नष्ट कर सकता है। यह असामान्य और आसानी से सुरक्षित है लेकिन इसके बारे में जानने की जरूरत है।

यदि सिरेमिक किसी कारण से आपकी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है तो ठोस एल्युमीनियम कैपेसिटर (यानी अल इलेक्ट्रोलाइटिक) को न देखें। वे क्षमता आकार और लागत में टैंटलम के साथ प्रतिस्पर्धी हैं, लेकिन टैंटलम घातक विफलता मोड में नहीं हैं।

— रसेल मैकमोहन
स्रोत

यह भी देखें en.wikipedia.org/wiki/… मुझे पसंद है कि वे कैसे वर्णन करते हैं कि यह आत्म विनाश है एक

— थर्माइट

मैंने देखा है कि कई बार नखरे के साथ भी ऐसा होता है, आमतौर पर बस वहाँ बैठे चमकते गर्म। इससे एक फायदा यह होता है कि वे संवेदनशील बलि वोल्टेज फ़्यूज़ के रूप में कार्य कर सकते हैं, बिजली की आपूर्ति को तीन गुना कर सकते हैं, और दूसरे की रक्षा कर सकते हैं, चिप्स को बदलना मुश्किल है।

— रॉकेटमैग्नेट

2

इसके अलावा, अगर नखरे शक्ति के आसपास इतने बुरे हैं, तो कुछ रैखिक नियामकों को विशेष रूप से उनकी आवश्यकता क्यों है? ईजी MIC5205

— राकेट

2

@Rocketmagnet - (1) लोग खतरनाक तरीके से जीना पसंद करते हैं। ? (२) एप्लीकेज इंजीनियर एक हालिया कॉलेज ग्रेजुएट है, जो बात करने की शर्तों पर नहीं है, जो डिजाइन टीम है? (३) आतिशबाज़ी पसंद करता है। (४) ... ???

— रसेल मैकमोहन

1

जब तक अच्छी वर्तमान सीमा न हो तब तक टैंटलम पर नियम उनसे बचना है। या कम से कम वोल्टेज को कम से कम 3: 1 से कम करें (कुछ लोग 4: 1 कहते हैं), हमेशा संभव नहीं। मैंने उन्हें छोटे नियामक के आउटपुट पर बिजली की आपूर्ति पर बहुत उपयोग किया है, लेकिन इनपुट पर नहीं।

— user58805
स्रोत

1

अच्छी करंट लिमिटिंग से आपका क्या तात्पर्य है? मैं आसानी से वोल्टेज को सीमित समझूंगा। लेकिन मैंने कभी भी टैंटलम कैपेसिटर के साथ संयोजन में वर्तमान सीमा के बारे में नहीं सुना है।

— निक एलेक्सीव

मुझे लगता है कि वह बस एक फ्यूज (या एक वर्तमान "डायोड" आदि जैसे अधिक विस्तृत संरक्षण का मतलब है) सिर्फ इसलिए कि टैंटलम की विफलता मोड शॉर्ट-सर्किट है।

— सीटी