Tensión nominal y condensadores de tantalio

Originalmente estaba considerando usar un capacitor cerámico 0603 de 10 µF 6.3 V para estabilizar el regulador de voltaje integrado en mis microcontroladores. Sin embargo, es posible que no sea capaz debido a los coeficientes de temperatura, las tolerancias y el voltaje aplicado (perdiendo hasta el 60 % de la clasificación). Por lo tanto, estoy considerando pasar a usar condensadores de tantalio.

Los LDO del microcontrolador emiten 2,25 V - 2,75 V para alimentar el núcleo interno. Estoy usando un PIC24FJ64GA004 y dsPIC33FJ128GP804 . ¿Estaría bien usar un condensador de 4 V aquí? Siempre he usado una clasificación de 2-3x para los capacitores electrolíticos, pero tal vez no se apliquen los mismos problemas con los capacitores electrolíticos de aluminio que con los capacitores de tantalio (con una vida útil que disminuye considerablemente con el voltaje aplicado).

Idealmente, me gustaría alcanzar un MTTF de 50 000 a 100 000 horas. Si los capacitores de tantalio no son una opción, estoy considerando usar un capacitor cerámico 0805 de 22 µF y 6,3 V en su lugar (es posible que tenga que cambiar el tamaño de la huella), porque incluso con una pérdida del 60 % se mantiene dentro del requisito mínimo de 4,7 µF . ¿Algun consejo? ¿Alguien ha usado condensadores de tantalio antes? ¿Qué pasa con los condensadores cerámicos para microcontroladores LDO?

Respuestas (3)

Depende en gran medida de la temperatura que espera en su aplicación. Las recomendaciones dicen que nunca se debe exceder el 80 % de la tensión nominal y, a 85 °C, no se debe aplicar más del 50 % de la tensión nominal. El catálogo en este enlace, por ejemplo, tiene muchos diagramas de reducción de potencia para varios tipos de condensadores de tantalio. De esta fuente, con anotaciones:

Reducción de voltaje del capacitor de tantalio por temperatura, Fuente: AVX

Reducción de voltaje del capacitor de tantalio, fuente: AVX

Lectura adicional: Surge in Solid Tantalum Capacitors, John Gill, AVX Ltd, División de tantalio, Paignton, Inglaterra, Lit. No. S-HDF10M295-N

Los condensadores de tantalio de 4 V estarán bien, pero personalmente me encantan los de cerámica. Además, cada µF de un capacitor cerámico es "mejor" que uno de tantalio debido a la menor ESR .

Entonces, antes de optar por el tantalio, verificaría el precio de los capacitores cerámicos con un mejor dieléctrico que aún le brinda 4.7 µF a 85 °C (185 °F).

Debe verificar su especificación LDO en los límites de ESR. Algunos pueden oscilar con una ESR demasiado baja. Y si es estable con una cerámica de 1 µF a 85 °C, personalmente me quedaría con la cerámica. Sólo más fiabilidad.

10 µF 0603 probablemente será un dieléctrico Y5V que tiene un bajo coeficiente de temperatura y dependencia del voltaje. El dieléctrico X7R (será un caso más grande) debería estar bien.

En realidad, la tapa es X5R.
X5R es bueno para -55 a +85 con +/- 15% de variación. Me quedaría con las recomendaciones de AVX para reducir la calificación. Consulte avx.com/tantalum/data/tech/voltage_deraing.pdf