选择用于更换电解电容器的MLCC的方法

MLCC完全替代LED电源中电解电容的可行性分析中心议题：电解电容与MLCC的特性比较LED灯具频闪导致日本一位官员晕倒在日本，MLCC 替换电解电容的思路已经铺开日本注重LED灯具的寿命和舒适性。

LED灯具频闪曾经让一名日本市政厅官员晕倒。

TDK专家将LED照明灯具里的MLCC替换为电解电容，并且做了频闪测试。

测试发现，用MLCC去替换电解电容时不能同等容量进行替换。

日本一些领先厂商已经开发出全部使用MLCC的LED灯具，这种替换思路已经在日本获得广泛认同。

众所周知，日本今年发生了很多事情，大海啸和日本地震，引起日本主要电子供应厂商交货出现一些问题，另外一个是日本限电的因素，由于他们的产线不能按照预期去营运，所以日本厂商的电子货品出现一些交货期的隐患。

另外一个因素是日币升值，间接引起日本电子元器件的价格偏高，所以在日本的电子元器件厂商成本管控方面压力非常大。

LED照明主要分为两大类：一是室内照明，一是室外照明。

室内照明里有应用在公共场所或者产线上大型的照明，它的使用环境非常恶劣。

这种使用环境也间接导致使有寿命的隐患。

二是室外照明，比较典型的是路灯照明。

路灯照明长期在外部温度下使用，特别是像北方温差比较大的情况下，LED照明会受比较大的温差影响，用在灯具里面的电解电容比较多。

电解电容在高低温下，性能表现较差，间接影响了它的寿命。

目前在LED照明行业里，寿命方面仍存在一些隐患性的问题，短时间出现故障的问题也没有得到彻底的解决。

以LED室内灯为例，由于在密封环境下使用，所以它在使用过程中会出现电子自身发热的现象，而且内部环境的温度也是非常高的。

目前LED照明主流的电解电容在高温下的表现不是很好。

从这个隐患来考虑，TDK建议用MLCC去替代电解电容解决使用寿命上存在的隐患问题。

TDK从1971开始生产MLCC，在日本本土有4间主工厂，主要做陶瓷电解电容核心的工序。

TDK在日系的元器件厂商当中，是唯一一家把前工序放在日本本土的企业，说明TDK在品质管控方面的要求也非常高。

主板用固体电容代换电解电容的原则主板用固体电容代换电解电容的原则主板用固体电容代换电解电容的原则！所有电容在代换前需要确认安装尺寸。

名词解释：ESR（通俗定义为电容为稳定电源电压而充放电动作的反应速度及电能损耗大小）首先了解一下硬件系统的电压配置情况，目前大多数影音及计算机产品中配置以下电压，12V，5V，3.3V，2.5V 1.8V，及1.8V 以下，由于铝电解电容的误差较大，在耐压选取方面设计时会留有很大的余量，例如：12V电源部分常用16V铝电解电容，5V电源常用10V 铝电解电容3.3V选用6.3V铝电解电容，3.3V以下选用6.3V或者4V（这种很少见）铝电解电容，这是厂商选择的一般规律，我们在板卡上也会见到用在12V电源上的25V铝电解电容，甚至在CPU 1.45V的滤波部分看到10V的电解电容。

所以原铝电解电容耐压只做为参考，选用电容耐压的唯一的标准是电路的电压，如果选用固态电容，只要电路电压低于固态电容耐压即可，不需要考虑余量（事实上电容设计者已经根据常用电源电压留好了余量）。

容量的选择，电容容量的选择是根据电路中的电流（即功耗）来确定的，如CPU是主板中的耗电之王，在其周边我们就见到了密密麻麻的电解电容和高频瓷片电容，在显卡的GPU附近亦是如此，同样由于电解电容的误差大和老化后容量减小较大，在容量选择上也会留有很大的余量。

固态电容容量几乎不会减小，不用考虑老化后容量减小的问题，再者ESR值明显优于铝电解电容，所以在容量选择上固态电容有很大的空间，根据经验一般可选择为铝电解容量的四分之一或者更大，当然这个值不是绝对的，略有偏差，无关要紧。

大家对电解电容比较熟悉，对于电容的认识往往只记得容量及耐压值，没错，但忘却了关于电容品质的决定性因素[电容的材质]，当替换选择电解电容时，在体积允许的情况下，按照与原使用型号的容量耐压贴近的，高压替换低压，高容量替换低容量，都是正确的认识，但在固态电容的选择上，是不能按照这样传统的替换概念的，由于材料及工艺不同，在同等耐压及容量情况下，电解电容和固态电容对比，固态电容的体积要大出电解电容一倍以上由于固态电容材料价格与铝电解电容的材料价格是不能同日而语的，越大的越贵，固态已经很贵啦，没有必要做得那么大，更重要的是由于固态电容优秀的性能决定了小容量即可胜任更恶劣工作环境，再做大既已浪费。

MLCC电容选型要素深度分析
MLCC等电子元器件的涨价潮并没有停止，以MLCC为例，近年来，受电动汽车、工控等行业发展带动，MLCC产品需求量迅速增加。

但是整体是市场供货量有限，导致供需失衡，这也成为电子元器件屡屡涨价的原因之一。

在这样的背景下还有选型的必要吗？
购买商品的一般决策逻辑是：能不能用，好不好用，耐不耐用，价格。

其实这个逻辑也可以套用到MLCC选型过程中：首先MLCC参数要满足电路要求，其次就是参数与介质是否能让系统工作在最佳状态;再次，来料MLCC是否存在不良品，可靠性如何;最后，价格是否有优势，供应商配合是否及时。

许多设计工程师不重视无源元件，以为仅靠理论计算出参数就行，其实，MLCC的选型是个复杂的过程，并不是简单的满足参数就可以的。

选型要素
-参数：电容值、容差、耐压、使用温度、尺寸
-材质
-直流偏置效应
-失效
-价格与供货
不同介质性能决定了MLCC不同的应用
C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容
X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用
Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路
Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容
MLCC常用的有C0G（NP0）、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格，不同的规格有不同的特点和用途。

C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。

在相同的。

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名词解释：ESR（通俗定义为电容为稳定电源电压而充放电动作的反应速度及电能损耗大小）首先了解一下硬件系统的电压配置情况，目前大多数影音及计算机产品中配置以下电压，12V，5V，，，及以下，由于铝电解电容的误差较大，在耐压选取方面设计时会留有很大的余量，例如：12V电源部分常用16V铝电解电容，5V电源常用10V 铝电解电容选用铝电解电容，以下选用或者4V（这种很少见）铝电解电容，这是厂商选择的一般规律，我们在板卡上也会见到用在12V电源上的25V铝电解电容，甚至在CPU 的滤波部分看到10V的电解电容。

所以原铝电解电容耐压只做为参考，选用电容耐压的唯一的标准是电路的电压，如果选用固态电容，只要电路电压低于固态电容耐压即可，不需要考虑余量（事实上电容设计者已经根据常用电源电压留好了余量）。

容量的选择，电容容量的选择是根据电路中的电流（即功耗）来确定的，如CPU是主板中的耗电之王，在其周边我们就见到了密密麻麻的电解电容和高频瓷片电容，在显卡的GPU附近亦是如此，同样由于电解电容的误差大和老化后容量减小较大，在容量选择上也会留有很大的余量。

固态电容容量几乎不会减小，不用考虑老化后容量减小的问题，再者ESR值明显优于铝电解电容，所以在容量选择上固态电容有很大的空间，根据经验一般可选择为铝电解容量的四分之一或者更大，当然这个值不是绝对的，略有偏差，无关要紧。

大家对电解电容比较熟悉，对于电容的认识往往只记得容量及耐压值，没错，但忘却了关于电容品质的决定性因素[电容的材质]，当替换选择电解电容时，在体积允许的情况下，按照与原使用型号的容量耐压贴近的，高压替换低压，高容量替换低容量，都是正确的认识，但在固态电容的选择上，是不能按照这样传统的替换概念的，由于材料及工艺不同，在同等耐压及容量情况下，电解电容和固态电容对比，固态电容的体积要大出电解电容一倍以上由于固态电容材料价格与铝电解电容的材料价格是不能同日而语的，越大的越贵，固态已经很贵啦，没有必要做得那么大，更重要的是由于固态电容优秀的性能决定了小容量即可胜任更恶劣工作环境，再做大既已浪费。

对于入门不久的设计工程师，对元件规格的数序（E12、E24等）没概念，会给出0. 5u F之类的不存在的规格出来。

即使是有经验的工程师，对于规格的压缩也没概念。

比如说，在滤波电路上，原来有人用到了 3.3u F的电容，他的电路也能用 3.3u F的电容，但他有可能偏偏选了一个没人用过的 4.7u F或 2.2u F的电容规格。

不看厂家选型手册选型的人，还会犯下面这种错误，比如选了一个0603/X7R/470p F/16V的电容，而事实上一般厂家0603/X7R/470p F的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。

另外注意片状电容的封装有两种表示方法，一种是英制表示法，一种是公制表示法。

美国的厂家用英制的，日本厂家基本上都用公制的，而国产的厂家有用英制的也有用公制的。

一个公司所用到的电容封装，只能统一用一种制式来表示，不能这个工程师用英制那个工程师用公制。

否则会搞混乱。

极端的情况下，还会弄错。

比如说，英制的有0603的封装，公制的也有0603的封装，但是两者实际上是完全不同的尺寸的。

英制的0603封装对应公制的是1608，而公制的0603封装对应英制的却是0201！其实英制封装的数字大约乘以 2.5（前2位后2位分开乘）就成为了公制封装规格。

现在流行的是用英制的封装表达法。

比如我们常说的0402封装就是英制的表达法，其对应的公制封装为1005（1.0*0.5m m）。

另外，设计工程师除了要了解ML C C的温度性能外，还应该了解更多的性能。

比如Y5V介质的电容，虽然容量很大，但是，这种铁电陶瓷有一个缺点，在就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少，最大甚至会下降70%。

比如一个Y5 V/50V/10u F的电容，在50V的直流电压下，其容量可能只有3u F！当然，不同的厂家的特性有差异，有的下降可能没这么严重。

如果你一定要用Y5V的电容，除了要知道其容量随温度的变化曲线图外，还必须向厂家索取其容量随直流偏置电压变化的曲线图（甚至是要容量温度直流偏置综合图）。

在采购和使用MLCC过程中应该注意哪些问题？MLCC（片状多层陶瓷电容）现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。

MLCC表面看来，非常简单，可是，很多情况下，设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方。

以下谈谈MLCC选择及应用上的一些问题和注意事项。

MLCC虽然是比较简单的，但是，也是失效率相对较高的一种器件。

失效率高，一方面是MLCC结构固有的可靠性问题，另外还有选型问题以及应用问题。

由于电容算是“简单”的器件，所以有的设计工程师由于不够重视，从而对MLCC的独有特性不了解。

在理想化的情况下，电容选型时，主要考虑容量及耐压两个参数就够了。

但是对于MLCC，仅仅考虑这两个参数是远远不够的。

使用MLCC，不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能。

MLCC的材质有很多种，每种材质都有自身的独特性能特点。

不了解这些，所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。

举例来说，MLCC常见的有C0G(也称NP0)材质，X7R材质，Y5V 材质。

C0G的工作温度范围和温度系数最好，在 -55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C。

X7R次之，在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15%。

Y5V 的工作温度仅为-30°C至+85°C，在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22%至+82%。

当然，C0G、X7R、Y5V的成本也是依次减低的。

在选型时，如果对工作温度和温度系数要求很低，可以考虑用Y5V的，但是一般情况下要用X7R的，要求更高时必须选择COG的。

一般情况下，MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大，但是随着温度上升或下降，其容量都会下降。

仅仅了解上面知识的还不够。

由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的，所以，同样的尺寸和耐压下，能够做出来的最大容量也是依次减少的。

mlcc容值范围MLCC容值范围是指多层陶瓷电容器的容值范围。

多层陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitor，简称MLCC）是一种常见的电子元器件，被广泛应用于各种电路中。

它具有体积小、重量轻、容值稳定、工作温度范围广等特点，因此在电子产品中扮演着重要的角色。

MLCC的容值范围决定了其能够承担的电容量大小，不同的容值范围适用于不同的应用需求。

MLCC的容值范围一般从几皮法（pF）到几百微法（uF）不等。

在同一系列的MLCC产品中，容值范围通常会有多个档次可选。

一般而言，容值越大的MLCC可以存储的电荷量越大，其容量也越高。

不同容值的MLCC在电路设计中扮演着不同的角色。

对于小容值的MLCC，常见的范围是几皮法（pF）到几十皮法（pF）。

这些小容值的MLCC主要用于高频电路中，如射频（RF）电路、天线匹配电路等。

由于其体积小、损耗低，能够满足高频电路对电容器的要求。

中等容值的MLCC一般在几十皮法（pF）到几百微法（uF）之间。

这些中容值的MLCC广泛应用于各种电子产品中，如电源管理电路、滤波电路、耦合电容等。

它们能够提供稳定的电容值，并具有较高的工作温度范围。

大容值的MLCC一般在几百微法（uF）到几千微法（mF）之间。

这些大容值的MLCC主要用于存储电路中，如备份电源、能量储存电路等。

它们能够提供较高的容量，并能够在短时间内释放大量电荷。

需要注意的是，MLCC的容值范围是有限的，无法满足所有应用需求。

对于需要更大容值的电路，可以考虑使用电解电容器或固态电容器等其他类型的电容器。

MLCC的容值范围还与其尺寸有关。

一般来说，容值较大的MLCC通常体积也较大，而容值较小的MLCC则体积较小。

因此，在选取MLCC时，需要根据实际的电路布局和空间限制进行选择。

MLCC的容值范围从几皮法（pF）到几百微法（uF）不等，不同范围的容值适用于不同的应用需求。

在电子产品设计中，根据具体的电路要求选择合适的MLCC容值范围是非常重要的。

电容器替换八大原则电容器坏了，一般的解决办法就是寻找相同规格的新电容替换即可。

但是如果寻找不到相同规格的新电容怎么办呢（如此类电容停产）。

其实是可以用代替法来解决此问题的。

不过需要在遵守下面的原则下进行方可：1、陶瓷电容器与纸介电容器如果是陶瓷电容器与纸介电容器之间要进行互相替换的话，必须在容量、耐压相同，体积不限的条件下进行。

2、云母电容器代替金属化纸介电容器如果我们在用云母电容器代替金属化纸介电容器的时候，必须在不限体积、耐压和电容均相同的情况下进行。

另外，我们还需要考虑替换成本，将价格计算在内。

3、金属化纸介电容器代替云母电容器在使用金属化纸介电容器代替云母电容器的时候，其前提必然是以工作频率、绝缘电阻值要求不高为前提，并且电容器必须是同耐压、同容量的情况下进行。

4、同容量电容器之间的替换若无条件限制，同容量耐压高的电容器可代替耐压低的电容器、误差小的电容器可代替误差大的电容器。

5、金属化纸介电容器代替玻璃釉电容器在不考虑频率影响的情况下，同容量、同耐压的金属化纸介电容器可代替玻璃釉电容器。

6、非密封型电容代替密封电容器同容量同耐压的非密封型电容替换密封电容，必须是在对防潮性能要求不高的情况下才可以。

否则，电容会因为密封不好，沾了潮气，导致电容性能变差。

7、串联情况下的使用串联两只以上不同容量、不同耐压的大电容可代替小电容；串联后电容器的耐压要考虑到每个电容器上的压降都要在其耐压允许的范围内。

8、并联情况下的使用并联两只以上的不同耐压、不同容量的小容量电容器可代替大电容器，并联后的耐压以最小耐压电容器的耐压值为准。

关于电容器替换八大原则就为大家介绍到这里，相信电容器的替换问题已经难不倒大家了，如果大家需要寻找电容的具体料号的话，可以点击下面的链接前往：电容的搜索结果页。

MLCC选择标准——不要盲目依靠工具选择元器件多层陶瓷片式电容器(MLCC)的体积很小，有利于实现小型化。

然而，考虑ESD保护、EM干扰和热管理等因素，以及与这些因素相关的典型特性和漂移，也是很重要的。

虽然越来越多的开发人员使用数字工具来简化选择元器件的过程，但仍然需要考虑到上述各个方面，才能够快速实现设计目标并避免不必要的重复设计。

首先，建议用户在缩小尺寸时，不要简单地沿用MLCC的现值组合，尤其是在电容(C值)和电压方面，而是要根据应用的实际需求甚至单个元器件的功能来做出决定。

理想情况下，应当考虑供应商的首选型款。

除了C值和电压外，其他的重要数值还包括阻抗和等效串联电阻(ESR)。

特别是对于高电容(hi-cap)器件，即C值以μF为单位的MLCC产品，其直流偏置效应也是需要考虑的重要因素。

直流偏置是基于施加的直流电压而导致电容降低的效应。

在额定电压下，电容有可能下降到标称值的20%左右，具体数值取决于元器件，因此在操作期间必须注意绝对最小C值。

图1显示了多个直流偏置曲线示例，表明使用较小的元器件可使直流偏置率提高很多。

图1：较小结构MLCC具有较高的直流偏置率(图片来源：村田)影响直流偏置性能的另一个因素是工作温度，如图2的图表所示，对于标称值较高的较小结构MLCC电容，直流偏置的剩余电容和温度远远高于标称值较低的较大结构MLCC电容。

图2：相比较大结构电容，较小结构电容具有更高的剩余电容。

(图片来源：村田)在针对标C值MLCC进行分级时，开发人员应根据基本指导数值(表1至3)进行选择，这表示，在理想情况下应仅使用具有标准容差的首选数值。

事实上，用户已经不用再关注Z5U和Y5V陶瓷类型电容了，因为这类器件逐渐停产，实际上有些已经停产了。

表1：电容分级表2：容差代码表3：首选MLCC参数组合(电容> 1μF：首选E3系列)除了直流偏置问题外，二类陶瓷电容器(如X7R 和X5R)还需要考虑温度漂移和老化问题。

电容替换原则高压替换低压，高容量替换低容量2010-04-20 15:02关于铝壳固体电容选择和购买，常用的替换原则大家习惯了电解类电容的容量耐压的标志，对于电容的认识往往只记得容量，电压，这当然没有错了，但是往往却忘了最重要的部分－[电容的材质]，当我们替换选择一些电解类的电容时，当然是要按照与原使用型号的容量耐压贴近的，因为这是因为电解电容的本身电解液或者电解质的原因，高压替换低压，高容量替换低容量，都是正确的认识～但在固体电容的选择上，是不能按照这样传统的替换概念的，因为固体电容的半导体材质决定了它与电解的替换有很大的选择空间的，固体电容强调的是低ESR，高耐压，以及比以往高档电解更好的耐高温性，换句通俗的话来说除了顶级电解有的优点，它不仅完全具备，而且性能更为卓越，而且具备更高的耐压，更好的低ESR，所以更换固体电容，大家不要老觉得容量够不够啦，电压会不会太低啊这些概念性的错误～下面给家例举一些比较常用的电解换固体的比例值：1.CPU供电类电容，此位置一般原来均是6.3V-10的电解（用到10V的电解一般都是些耐压不达标，容量不合格的劣质产品来代替6.3V的，这些就不必太在意耐压了，一般都是用6.3V的电解，更换固体，咱们就可以根据CPU的实际电压来更换，就这个道理，估计至今没哪个兄弟的CPU电压已经超频到了4V以上的，所以2.5V的固体电容已经完全够了，更何况2.5V的固体实际耐压达到了3.5普遍的，这就是高耐压的体现）2200UF/6.3V-3300UF/6.3V 电解替换固体电容 1200UF/4V 1500UF/2.5V 固体1500UF/6.3V 电解替换固体电容 820UF/6.3V/4V/2.5V2.CPU滤波类1500UF/16V-2200UF/16V 电解替换固体电容 16V330UF （此处大家往往被原来电解的高容量所迷惑，问的最多的是容量够不够，呵呵，其实大可放心，之前说过，固体的材质是半导体，不是电解类的东西，容量比值大致参照下1：3－3.5之间就可以了）3.最常用的1000UF/6.3，广泛分布与内存插槽，AGP插槽，PCI插槽，此类电解换固体：560UF/4V 470UF/6V4.另外一些常用的，470UF/16V 电解换固体 180UF/16v 220uf/10v电解换固体180UF/16V以上就基本覆盖了比较常用的主板电解类的换固体的方案，主要目的是告诉大家，固体更换电解一定要修正的概念，第1：要注意实际电容位置的电压，第2：不要过分的强调容量来替换电解当然在以上的替换原则之中还要优先选择批次比较好的型号，就是电容的分类啦，呵呵，给大家个规律～化工PS（X)A ———》好于三洋 SEP(C) ——》好于化工PS。

电气电容更换技术方案引言电气电容是电子器件中常见的元件之一，其作用是存储电荷和能量。

然而，由于长时间的使用或其他因素，电气电容可能会发生故障或老化而需要更换。

本文将介绍电气电容更换的技术方案。

1. 确定更换的电气电容类型在进行电气电容更换之前，首先需要确定需要更换的电气电容的类型。

不同类型的电气电容具有不同的特征和应用，因此要确保更换的电气电容与原来的型号和参数相匹配。

一些常见的电气电容类型包括： - 固体电解电容：具有高电容密度和低电阻，适用于高频应用； - 陶瓷电容：具有稳定的电容值和频率响应，适用于精密电路；- 薄膜电容：具有高温稳定性和长寿命，适用于高温环境。

2. 准备工作在更换电气电容之前，需要进行一些准备工作。

2.1 器件选择根据电气电容更换的要求，选择合适的新电气电容器件。

重要的参数包括容量、电压和尺寸等。

确保新电容器件的规格与待更换的电气电容相符合。

2.2 工具准备准备必要的工具和材料，如焊接设备、焊锡、焊接剂、吸锡器、镊子等。

确保工具和材料的质量和可靠性，以提高更换的效率和成功率。

2.3 安全措施在更换电气电容之前，确保断开电源供应并放电器件中残留的电荷。

这可以避免触电和其他可能的危险。

此外，在更换电气电容时，注意防静电措施，确保不会损坏其他敏感元件。

3. 更换电气电容的步骤3.1 取出老化或故障的电气电容首先，使用合适的工具和设备，将老化或故障的电气电容从电路板或器件中取出。

小心操作，避免损坏其他器件或电路板。

3.2 清理焊接点在更换电气电容之前，需要清理待焊接的位置。

使用吸锡器或焊锡网可以有效清除旧焊锡，确保焊接的可靠性和质量。

3.3 定位和安装新的电气电容根据电气电容的规格和标记，找到合适的位置并正确安装新的电气电容。

根据具体情况，使用焊接设备和焊接技术进行焊接，确保焊点的可靠性和稳定性。

3.4 清理和测试完成电气电容更换后，清理工作区，确保没有杂物和焊接残留物。

然后，需要进行测试以验证更换的电气电容的性能和质量。