MLCC與鉭電容器在應用中的比較

在1990年,Y5V型MLCC的價格已達到鉭電容的水平,到1995年,X7R型的價格達到1.0uF鉭電容器的水平.這些重大變化使得MLCC可以與鉭電容器在許多應用領域展開直接競爭.對電性能的要求主要取決于具體的應用,我們可以對它們在平滑濾波和退耦這兩個主要應用領域的表現作一番比較,.

對于平滑濾波來說,在開關模式電源(SMPS)中的應用是最普通的應用之一,它覆蓋非常寬廣的輸出功率范圍和波動電流.雖然如此,但現代SMPS設計對于最高工作溫度、電容和高頻開關等方面的限制經常使得電容技術的選擇變得明朗.在不容易進行選擇的領域,最好進行性價比分析.

使用由全波整流橋組成的模擬電路,可以利用MLCC或者鉭電容"平滑濾波".對于Y5V MLCC、X7R MLCC和鉭電容三個系列來說,性能均隨著電容量的提高而改善,但是在MLCC的范圍內,所有的性能水平都能找到更加便宜的解決方案.在中低性能水平上,Y5V MLCC是成本效益最高的解決方案,對于高性能水平(包括最佳水平),X7R MLCC則是最好的選擇.在頻率更高(例如,1 MHz)時,X7R MLCC的競爭優勢更加明顯,因為鉭電容的有效電容下降,而且串聯等效電阻(ESR)較高.

而在退耦應用里,人們必須評估IC執行規定的變化而又不引起額外電壓波動(可能導致IC性能嚴重下降)所要求的電量.這意味著電容必須做出響應,實際上是作為低阻抗充電電源.與平滑濾波應用一樣,其性能隨著電容的提高而改善.在100 kHz和400C條件下,1uF的MLCC比1uF、16 V鉭電容的成本效益更高.

C尺寸的33uF和D尺寸的100uF的MLCC電容性能更高,但成本也相應顯著上升.而且,由于這些元件的尺寸較大,設計人員可能優先考慮使用一個以上的MLCC,而不是用較大的鉭電容.結果顯示,在較寬的頻率和溫度范圍內,X7R和Y5V MLCC的成本效益相當于鉭電容.