一直以來，鋁電解電容器和鉭電解電容器都廣泛用于需要較大電容的平滑應(yīng)用和去耦應(yīng)用。隨著今年來mlcc的大容量化，在電源電路中的各種電解電容器正在被mlcc取代。因為替換為mlcc可獲得諸多優(yōu)勢，比如可實現(xiàn)小型化和低剖面化，有助于減少占板空間；低esr（等效串聯(lián)電阻），可有效降低紋波電壓；自發(fā)熱更少，可提高可靠性。
值得注意的是，低esr雖然是mlcc的優(yōu)點之一，但也會也會引起異常振蕩和反諧振。而且高介電常數(shù)系統(tǒng)（類型2）的mlcc的電容在施加直流電壓是會發(fā)生變化。
本指南將為您介紹將電解電容器替換為mlcc的優(yōu)點和注意事項。
替換為mlcc：降壓型dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電容器
近年來，隨著ic（集成電路）的高度集成化，電源的電壓越來越低。此外，由于ic的多功能化，功耗隨之增加，所需電流也越來越大。為了應(yīng)對低電壓、大電流化的問題，分布式電源系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，其中需要在負(fù)載附近部署多個小型dc-dc轉(zhuǎn)換器（pol轉(zhuǎn)換器），比如從中間母線到轉(zhuǎn)換器的ic。
dc-dc轉(zhuǎn)換器中會使用多個電容器。其中特別是用于平滑的輸出電容器所需容量較大，傳統(tǒng)上多使用鋁電解電容器和鉭電解電容器。但是，由于電解電容器的尺寸較大，所以很難減少占板空間，另外還存在紋波電流導(dǎo)致的自發(fā)熱大等缺點。
鑒于此，替換為mlcc是一個明智選擇。相較于電解電容器，mlcc具有更小尺寸，更低剖面和更低esr的優(yōu)點。
圖1為電子設(shè)備中常用的降壓型dc-dc轉(zhuǎn)換器的基本電路。藍色標(biāo)記部分為將電解電容器替換為mlcc的輸出電容器。
優(yōu)點1：可實現(xiàn)小型化和低剖面化，有助于減少占板空間
通過替換為比鋁電解電容器更小、更矮的mlcc，可以節(jié)省電路基板的空間。
優(yōu)點2：自發(fā)熱更少
首先展示47μf的mlcc、鋁電解電容器、鉭電解電容器、功能性聚合物鋁電解電容器的阻抗、esr頻率特性。
mlcc的阻抗和esr的特性值都很低。
另外，電容器的自發(fā)熱量(p) 由電容器的esr和紋波電流 (i) 通過下列公式表示。
自發(fā)熱量（p） = esr x 電流:i2(式1)
自發(fā)熱量:由于p與esr成比例，因此可以看出低esr的mlcc的自發(fā)熱量小，esr比mlcc高的各種電解電容器的自發(fā)熱量比mlcc大。
另外，電容器的產(chǎn)品壽命會受到溫度的影響。一般已知，如果使用溫度升高10℃，產(chǎn)品的壽命就會減少1/2，即“10℃2倍定律”。紋波電流導(dǎo)致的自發(fā)熱量變大會縮短產(chǎn)品的壽命。另外，通常鋁電解電容器的產(chǎn)品壽命約為10年。
優(yōu)點3：降低紋波電壓
?驗證降壓型dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓
用下面的評價系統(tǒng)測量了降壓型dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
輸出電容器使用了47μf的mlcc、鋁電解電容器、鉭電解電容器和功能性聚合物鋁電解電容器。