Casquillos cerámicos y tensión aplicada

Estoy usando un capacitor cerámico 22u 6.3V X5R 0805 para filtrar un suministro de 3.3V (para un convertidor reductor). Escuché que el voltaje aplicado tiene un efecto en la capacitancia de ciertas tapas cerámicas; un voltaje más alto provoca una reducción en la capacitancia. ¿Qué tan cierto es esto? ¿Disminuiría demasiado como para no funcionar como una tapa de filtro adecuada? Creo que 10-15u es probablemente el mínimo para que permanezca estable, aunque la ondulación probablemente aumentará a una capacitancia más baja. ¿Algunas ideas?

Respuestas (1)

Esta página tiene la siguiente tabla:
texto alternativo

Entonces, si 22uF es una parte de tolerancia del 20 %, de modo que en realidad puede ser 17,6 uF (-20 %), y en realidad es 15 uF (-15 %) debido al calentamiento, puede reducirse a ~10,5 uF (-30 %) cerca de su tolerancia o ~14uF (-5%) cerca de su punto de operación. Para reducir el efecto, utilice un condensador de mayor valor de ruptura.

Aunque esta página web prueba cerámicas de voltaje de ruptura mucho más alto, los resultados son ilustrativos:texto alternativo

Esta parte , la 08056D226MAT2A de AVX, afirma que cumple con su tolerancia probada a 0,5 V RMS , no cerca de su avería:

Para Cap > 10 μF, 0.5Vrms @ 120Hz

También menciona que la capacitancia puede cambiar hasta un 12,5 % durante su vida útil de carga, un 7,5 % debido al choque térmico de la soldadura y un 12 % debido a fisuras de flexión (grietas).

Dato informativo: el término X5R significa que está compuesto por un dieléctrico de clase 2 (es decir, cerámica) que mantendrá su capacitancia dentro del 15 % (18,7 uF - 25,3 uF) en un rango de temperatura de -55 o C a 85 o C.
Algo eso puede interesarle, aunque tiene más que ver con la aplicación final que con la pregunta:la gran 'pedia también menciona:

Debido a sus propiedades piezoeléctricas, están sujetos a microfonía.

... Y la página previamente enlazada :

Los condensadores cerámicos High-K pueden mostrar efectos piezoeléctricos significativos; si los toca, producirán un pico de voltaje. Esto es causado por el titanato de bario, el material principal en las cerámicas de alta K. Cuanto mayor sea la K, más fuerte será este efecto.

Guau. Eso es mucha pérdida de capacitancia. La pieza exacta es GRM21BR60J226ME39L - uk.farnell.com/murata/grm21br60j226me39l/… .
Tengo espacio para una tapa de 22u 10V 1206. ¿Sería recomendable colocar esto en lugar de un 22u 6.3V 0805? Actualmente no lo estoy colocando debido al costo ligeramente mayor del límite de 1206 frente al límite de 0805.
@ThomasO, Aquí hay un 0805 10V (21c/3000; $1.05/1). No estoy seguro de las ventajas y desventajas de 0805 frente a 1206, pero definitivamente 10 V es mejor que 6,3 V. ¿Vas a poder probar los microfónicos? Suena interesante...
@tyblu, es agradable, pero bastante caro (el doble del precio) y parece que necesito pedir min. 3000. Además, sería malo depender de un solo fabricante de capacitores. Hay varios proveedores de tapas de 22u/6.3V.
@ThomasO, ¿Estás diseñando para el ejército o para Apple? Reemplazar esta parte sería trivial si el fabricante original se arruinara.
@tyblu, es para un producto que puede vender miles o solo 10. Pero no tiene clasificación militar de ninguna manera, solo -40 a +70 grados C, máximo.
¿Habría alguna forma de diseñar un capacitor para que tuviera la máxima capacitancia en algún valor de voltaje distinto de cero? En escenarios que involucran equipos con alimentación intermitente, una tapa que tuviera una capacitancia mucho más alta cerca de 3,3 voltios que con voltajes más bajos podría mejorar la eficiencia energética. El análogo físico de una tapa constante sería un tanque de agua cilíndrico; una tapa que disminuye con el voltaje sería un matraz que se estrecha hacia adentro en la parte superior. El tipo de tapa que me gustaría ver tendría (a efectos de la analogía) la forma de una torre de agua: estrecha excepto cerca de un cierto rango operativo.
Interesante idea, @supercat! Vale la pena una pregunta o dos, diría yo.