【導(dǎo)讀】

當(dāng)電路長時間運行時，您是否遇到過偶爾死機(jī)或重置的問題呢? 那可能是電源電壓不穩(wěn)定引起的。搭載CPU的設(shè)備電壓瞬間下降也會發(fā)生故障。因此，在這里介紹一種使用電容器來達(dá)到電源穩(wěn)定化和為電源的瞬間停止做準(zhǔn)備的電路設(shè)計方法。

【電源穩(wěn)定】

首先，要介紹的對策是導(dǎo)電性高分子電容器的活用。在許多情況下，請嘗試使用導(dǎo)電性高分子電容器來解決問題。導(dǎo)電性高分子電容器是使用具有高導(dǎo)電性能的塑料制成的電容器，其特征在于等效串聯(lián)電阻非常小(低ESR)。這樣即使存儲的電力瞬間釋放，電壓也不會大幅度下降，因此可以穩(wěn)定地供給電力。松下電器機(jī)電擁有小尺寸，高可靠性，迎合客戶應(yīng)用需求的導(dǎo)電性高分子電容器產(chǎn)品。 另外，我們有為用戶準(zhǔn)備一款名為[特性查看器]的設(shè)計支援軟件，可以根據(jù)圖來選擇最適的電容器。

如果您想了解更多關(guān)于導(dǎo)電性高分子電容器的信息，請參考下面的鏈接。

導(dǎo)電性聚合物電容器 

特性查看器 

 

【防止電源瞬間停止對策】

接下來，針對瞬間(微秒級別)電源停止的問題，我們應(yīng)該采取什么樣的對策呢? 安全保存數(shù)據(jù)，CPU正常停止時的電力需要用電容器來維持。在系統(tǒng)消耗電力不大的情況下，單純地增加電源部分的電容器數(shù)量，或使用高容值的電容器是一種簡單而且高度可靠的對策。但是，在耗電量大的情況下，由于基板面積和成本等的限制，這可能是不現(xiàn)實的。在這種情況下，請考慮使用升壓電路來增加存儲在電容器中的能量。

存儲在電容器中的能量與電壓的平方成正比。也就是說，如果把電壓提高2倍，就能儲存4倍的能量?？紤]到升壓電路的效率，例如通過將額定電壓為6.3 V的電容器換成額定電壓為25 V的電容器，可以獲得與將靜電容量增加約15倍相同的效果。

那么，適合與升壓電路組合以備瞬時停電使用的電容器是怎樣的呢? 表1表示各種電容器的特征。首先，因為薄膜電容器容值較小，所以不合適。另外，法拉電容不對應(yīng)高電壓，所以不合適。此外，由于電解液在鋁電解電容器中逐漸氣化并減少，隨著時間的推移，電容器的容量也會降低，壽命也會縮短(圖1、2)。因此，它不適合用在需要高可靠性的瞬間停止對策中。陶瓷電容也不適合。原因如圖3所示，疊層陶瓷電容器受電壓和溫度的影響，存在容量降低的缺點。在本示例中， 由于施加15V的DC電壓，靜電容量減少了80%。此外，它在高溫和低溫時減少約10%。因此，我們認(rèn)為以高容鉭系列為中心的導(dǎo)電性高分子鉭固體電解電容器(POSCAP)是比較合適的。

當(dāng)您聽到鉭電解電容器時，經(jīng)驗豐富的工程師可能會擔(dān)心起火事故，但是松下的POSCAP即使在過電壓的情況下也能發(fā)揮自我修復(fù)功能，所以是安全的。請放心使用。

參考: 電容器類型和特性  

表1 各種電容器的特征

條目	鉭電解	層疊陶瓷	鋁電解	電氣雙層	薄膜
高容量	○	△	○	◎	×
對應(yīng)高電壓	△	○	○	×	◎
DC偏壓	○	×	○	○	○
溫度特性	○	△	△	△	◎
長壽命	○	◎	△	△	◎

◎: 非常好 ○:好 △：不太好 ×:差

  

圖1電解電容器的劣化構(gòu)造

  

圖2電解電容器的壽命

 

  

圖3 層疊陶瓷電容器的容量取決于電壓和溫度

在企業(yè)級SSD中，使用了POSCAP以防止斷電時數(shù)據(jù)丟失。以往，顧客在SSD中采用法拉電容和疊層陶瓷電容器，但由于SSD空間有限，所以采用了具有體積小、容量大等特點的POSCAP。

熱門導(dǎo)電性聚合物型號參考：