貼片高壓電容有哪些種類？

　　貼片高壓電容在汽車照明以及通訊電源等領域的應用廣泛，針對不同行業的需求，這一高壓電容的新型產品也衍生出了不同的“家族成員”。今天就讓我們分別了解一下貼片高壓電容的不同種類和性能特質。

　　溫度補償型NPO介質

　　溫度補償型是貼片高壓電容中的常見類型。NP0又名COG，它的電氣性能是在所有的貼片式高壓電容器中最穩定的，基本上不會隨著溫度、電壓或時間的改變而發生變化，屬于超穩定型。同時，這種類型的高壓電容器也具有低損耗的優秀性能，因此那些對穩定性、可靠性要求比較高的高頻、特高頻電路中，溫度補償性貼片高壓電容器是最佳選擇。

　　高介電常數型X7R介質

　　高介電常數型的高壓電容器在制造過程中利用的是X7R，這是一種強電介質，因而能制造出容量比溫度補償型NPO更大的電容器。通常情況下，高介電常數型的高壓貼片電容性能較穩定，有時會伴隨著溫度或電壓時間的改變而發生變化，但是其特有的性能變化并不明顯，也同樣屬于穩定電容材料類型。

　　基于高介電常數型高壓電容器的特性，因此在工業領域，這種電容器通常會被使用在隔直、耦合、傍路、濾波電路以及中高頻電路中。

　　半導體型X5R介質

　　半導體型的貼片高壓電容器采用的電介質是X5R，這種材料具有比較高的介電常數。在工業領域中，該材料常用于生產比容較大、標稱容量較高的大容量電容器產品，質量穩定，絕緣性能比較好，而且耐高壓。通常情況下，半導體型的貼片高壓電容器主要用在電子整機中的振蕩、耦合、濾波及傍路電路中。

　　然而，相比較X7R介質來說，X5R的容量穩定要差一些，除此之外，半導體型貼片高壓電容器對容量、損耗對溫度、電壓等測試條件也比較敏感，在工作中容易被脈沖電壓擊穿。

　　結語

　　作為高壓電容中的一員，貼片高壓電容器的類型眾多，各自擁有不同的性能優點，在工業適用領域的方面也各不相同。通過對上述三個類型的對比，工程師可以依據適用方向選擇最佳的產品型號，進行判斷和比較。

　　如何設計一個電容開關的LED電路？

　　這是一款用電雙層型超級電容（以下稱超級電容）供電的便攜式LED照明燈，只需充電一分鐘，可照明半小時。

　　一、工作原理

　　全電路由超級電容端電壓監測電路、LED驅動電路、充電控制電路構成。而充電電源選用了成品12V/10A直流電源。照明用LED選用8支高亮LED、每4支串聯為一組，再兩組并聯，構成0.5W的照明燈。

　　超級電容選用100F/2.5V共6支、每3支并聯為一組，再兩組串聯，構成150F/5V的電容器。為了保護超級電容，限定其端電壓為4V。

　　1.電容量及充電時間的估算

　　當超級電容端電壓從4V下降到1V時，其釋放的能量△U=150F（42V-12V）/2=1125J=0.3125Wh，對于0.5W的LED，照明時間為0.3125Wh×60÷0.5W=37.5分。

　　在充電時，超級電容的端電壓從1V充至4V，所需時間t由式It=CV計算，t=150F（4V-1V）/10A=45秒=0.75分。

　　與鎳氫電池相比，充相同的電量，超級電容要快10倍。超級電容組裝后實測容量為180F，故充電時間t=180（4—1）/10=54秒。

　　2.光源驅動電路

　　驅動電路見圖1。選用LED驅動集成電路LT1392，其使用說明書顯示輸入1V～10V，可驅動IF=20mA的LED8支。但在試驗中，當輸入電壓降至2.3V時燈光開始變暗;約1.2V時亮度急降;至0.9V時全滅。因此為保證照明效果，電容端電壓不能低于1.2V。電容可提供的能量△U=180×（42—1.22）/2=1310.4Ws=0.364Wh。由于驅動電路自身耗電0.25W，故加上LED耗電共0.75W。可照明時間為0.364Wh×60/0.75W=29分

　　3.電容端電壓監測電路

　　監測電路見圖2。在多個超級電容串聯的場合，由于各電容內阻等參數不一致，會導致各電容不能同時充滿電，若繼續充電，先充滿電的電容就會超壓而造成損壞，故需給各串聯電容分別并聯電壓監測電路，Tr1、Tr3安裝在熱阻為1.5℃/W的散熱器上。

　　充電控制電路

　　電路見圖3。充電控制電路采用CVCC方式。當負荷電流大于限制值時工作在恒流方式，小于限制值時工作在恒壓方式。這樣在利用普通直流電源給超級電容充電時，把最高電壓設定為CV電壓（4V）、最大電流設定為CC電流（10A），就可以直接充電了。

　　在圖3中，U1為DC/DC變換集成電路，具有輸出電壓調節端Trim，以便構成CVCC控制。

　　CC控制電路電流取樣電阻R4和差動放大器IC2b檢出輸出電流，與VR1設定的電流限制值比較，再經IC2a放大后至U1的Trim端，形成CC控制;R11和C10為CC控制電路的相位補償，以防止反饋環產生振蕩;2.5V基準電壓由集成穩壓器TL431產生。