Утечка конденсатора и конструкция устройств с низким энергопотреблением, питающихся от батарей

Керамика обычно является первым выбором для конденсаторов. Одним из их нескольких преимуществ является очень низкая утечка. Единственная причина не использовать керамику — если вам нужна такая большая емкость, что она займет слишком много места или будет стоить слишком дорого.

При 16-20 В из керамики можно получить 10 мкФ. Если этого достаточно, нет причин искать дальше. Если недостаточно, сначала попробуйте соединить несколько параллельно, а затем попробуйте разработать схему, требующую меньшей емкости. Если ничего из этого не работает, то вам, вероятно, нужно использовать электролиты и жить с более высоким током утечки.

Обратите внимание, что утечка, вероятно, указана для наихудших условий, которые будут иметь самое высокое напряжение и самую высокую температуру. Возможно, в техническом описании будет указано, что такое утечка при более низкой температуре, но вам, возможно, придется связаться с инженером по применению в компании, чтобы получить окончательные спецификации. В любом случае, это, вероятно, хорошая идея, поскольку они могут предложить другие действия, которые вы можете предпринять, чтобы свести к минимуму утечку.

Опять же, первой реакцией должно быть решение проблемы с керамическими конденсаторами.

Если вы используете типичную формулу типа 0,01CV + 2 мкА для расчета тока утечки электролита, обычно после некоторого простоя ничего подобного не происходит. Скорее от нескольких мкА до десятков мкА, что часто намного меньше, чем внутренний разрядный ток батареи.

Вот полезная заметка по применению от Tadiran (который производит батареи, предназначенные для полупостоянной подачи энергии, как для коммунальных счетчиков).

Хотя, возможно, в некоторых приложениях это стоит дополнительных затрат на керамику, если вы можете получить достаточную емкость для соответствия спецификациям (принимая во внимание уменьшенную емкость с напряжением и характерное короткое изменение начальной емкости), часто это не стоит затрат. Коэффициент напряжения может быть огромным фактором в керамике:

Редактировать:

Как видите, конденсатор X5R 4,7 мкФ 16 В (приемлемая температура) практически исчезает (падает до 1 мкФ), когда на него подается всего 12 В! Они тоже стареют (как и электролиты), но по-другому: у них падает емкость, а у электролитических конденсаторов увеличивается ESR. Керамический колпачок имеет неограниченный срок службы (если только он не закоротит), тогда как электролитический в конечном итоге изнашивается по мере увеличения ESR, но при правильной конструкции срок службы может превышать срок службы продукта.

Я бы избегал использования электролитических конденсаторов из проводящего полимера в таких приложениях. Можно рассмотреть возможность использования обычного электролитического колпачка параллельно с керамическим (при необходимости).