¿Para qué sirven los condensadores Y5V o Z5U?

14

Estaba pensando en desacoplarlos, pero tendrías que sobredimensionarlos debido a la alta tolerancia y la estabilidad de la temperatura. ¿Y no tiene un condensador de 1uF (en lugar de 100nF) los mismos problemas de inductancia que un X7R de 1uF para el desacoplamiento?
¿Existen otras aplicaciones donde las tolerancias y variaciones son tan poco importantes que se podría preferir un Y5V o Z5U sobre X5R o X7R? Me doy cuenta de que son algo más baratos, pero eso no cuenta si la calidad es demasiado mala para ser útil, en mi opinión.

Federico Russo
fuente
Son excelentes para ahorrar dinero, cuando no le importa demasiado la confiabilidad.
Connor Wolf
Espere hasta que busque el desagradable coeficiente de voltaje de capacitancia para los capacitores Z5U e Y5U y volverá a hacer la pregunta, "¿Para qué sirven los capacitores Z5U e Y5U"? : D

Respuestas:

10

Diría que los usos pueden variar según los objetivos / especificaciones iniciales de su proyecto (por ejemplo, en qué rango de temperatura desea que funcione el circuito, rango de voltaje, etc.)
Usted decide las especificaciones / límites de tolerancia para un proyecto en particular, por lo que si ejecuta los números y el circuito funcionará en el peor de los casos con una tolerancia más floja en ciertos componentes, entonces todo debería estar bien.
Esto puede significar que en un proyecto los evita por completo y en otro no usa nada más que.
En general, estaría de acuerdo en que se usan comúnmente como desacoplamiento barato / capacitancia a granel, pero no hay ninguna razón por la que no pueda usarlos, por ejemplo, para un temporizador / oscilador aproximado si todavía funciona según lo previsto dentro de sus especificaciones.
Consulte la hoja de datos para ver gráficos sobre temperatura, frecuencia, voltaje, etc. y decida si la pieza será adecuada para un uso particular.
El análisis Monte Carlo SPICE es una herramienta útil para determinar cómo funcionará un circuito con variaciones de componentes.

Oli Glaser
fuente
1
+1 para la pista de que la capacitancia disminuye no solo con la temperatura, sino también (y drásticamente) con el voltaje.
zebonaut
6

Sospecho que en muchas aplicaciones, si una tapa de "10uF" con un dieléctrico inferior, en paralelo con una buena tapa de 0.1uF, funcionará tan eficazmente para evitar como lo haría una tapa de 1uF ideal, pero costará menos que una tapa de 1uF con una buena dieléctrico.

Por otro lado, a veces he pensado que para evitar los dispositivos que se encenderán y apagarán con bastante frecuencia, tener una tapa cuya capacidad se reduzca bruscamente con el voltaje podría ser una ventaja . Supongamos que uno tiene un dispositivo de 3.3 voltios que consume 1 mA, necesita 1 uF de derivación y se necesita durante 1 ms una vez por segundo; el dispositivo vaciará completamente la tapa entre usos. Cargar la tapa a 3.3 voltios requerirá 3.3 microcoulombs de electricidad, cada vez que se apaga la tapa, esa energía se desperdiciará. Cada segundo, el dispositivo requerirá un coulomb de energía durante el 1 ms que está "encendido", y se quemará 3.3uC inútilmente después de que se "apague". En efecto, la tapa estaría desperdiciando el triple de energía que el dispositivo realmente estaba usando.

Ahora suponga que uno podría obtener un límite con una capacitancia de 3.3uF a menos de 0.1 voltios y cero capacitancia por encima de eso, y uno conectó ese límite en paralelo con el dispositivo de conmutación de energía; supongamos además que la entrada al dispositivo de conmutación de alimentación tiene 100 uF de capacidad utilizable. Para permitir la inductancia en esa tapa o la tapa de la placa de 100uF, el dispositivo también tiene 0.1uF de capacitancia "normal" en paralelo con ella. En ese escenario, cada ciclo de encendido / apagado requerirá cargar el límite de 0.1uF a 3.3 voltios, requiriendo 0.33uC, y cargar el límite de 3.3uF a 0.1 voltios (no se gastará energía cargándolo de 0.1 a 3.3 voltios) usando otros 0.33 uC. Por lo tanto, el desperdicio de energía se reduciría de 3.3uC (o 330% de la corriente empleada útilmente por el dispositivo) a 0.66uC (o 66% de la corriente empleada útilmente). El desperdicio se reduciría en un 80%;

En la práctica, dudo que uno pueda obtener límites de valores adecuados con una disminución tan fuerte de la capacidad frente al voltaje, pero si se pudiera, sería posible mejorar en gran medida la eficiencia de algunos dispositivos alimentados por batería.

Super gato
fuente
Muy interesante +1
Al Kepp
5

En la mayoría de los productos electrónicos de consumo doméstico, clasificados para operar desde solo (digamos) 10C - 35C, el coeficiente de temperatura no importa mucho.

La pobre tolerancia podría compensarse mediante el uso de múltiples condensadores Y5V / Z5U de bajo costo. También, a veces, el condensador de desacoplamiento estándar de 100nF se puede hacer más pequeño sin una pérdida significativa de rendimiento.

Thomas O
fuente
2

granel granel granel granel granel granel granel ...

Capacitancia a granel, donde necesita almacenar tanta energía como sea posible en un paquete dado. Lo complementa con condensadores más pequeños que tienen mejores características de alta frecuencia si desea una buena omisión general.

Jason S
fuente
2

Otra respuesta más, pero nadie lo mencionó.

Si bien los y5v parecen fantasiosos, desde el punto de vista de emi pueden tener una ligera ventaja sobre x7r en algunas aplicaciones, lo que se refiere a su auto resonancia. Los x7r son bastante pico, y los y5v son algo más planos. Juega con esta herramienta, por ejemplo: http://www.avx.com/SpiApps/#spicap

Erik Friesen
fuente