Classificações de tensão dos capacitores: cerâmica vs eletrolítica

Agora eu sei que quando se trata de capacitores eletrolíticos, geralmente é uma boa prática usar uma voltagem de 1,5x a 2,5x a classificação máxima que você espera que o capacitor seja exposto, já que a vida útil pode ser significativamente reduzida, executando-a perto de seus limites.

Mas o mesmo protocolo se aplica aos capacitores de cerâmica? Por exemplo, assuma um capacitor de cerâmica de 25V - sua operação a 24V reduzirá significativamente sua vida útil?

No momento, estou projetando uma fonte de alimentação que precisa ser confiável, então, no momento, estou usando tampas de 50V para uma entrada máxima de 20V (tampas de 35V não estão disponíveis), mas eu gostaria de mudar para tampas de 25V, se possível.

Você não tem os mesmos problemas de vida útil com tampas de cerâmica. Você perderá capacitância à medida que a tensão aumenta. A quantidade que você perde depende do dielétrico.

Ao escolher os eletrolíticos, você também precisa observar a ESR, a classificação de temperatura e a temperatura máxima de operação. Como o tempo de vida útil é previsto, usando a lei de energia de ativação Arrhenius em execução com um limite de 105 ° C, você obterá um aumento significativo em relação ao limite de 85 ° C (assumindo que todas as outras condições sejam as mesmas). Existem cerca de 5000 horas de eletrolíticos.

as tampas de cerâmica são realmente duráveis, as MLCCs são frequentemente testadas com tensão nominal de 200% por ~ 1000 horas antes da falha.

Dito isto, muitas vezes acho que os MLCC de tensão mais alta podem ser realmente mais baratos que a tensão mais baixa para uma dada capacitância, devido ao maior volume da indústria para as classificações de tensão mais altas. Por exemplo, encontrar 16v 0.1uf MLCC nunca é um problema, mas algo como 100pF pode ser mais barato em 50V do que em 16V

Você realmente não deve comparar cerâmica com eletrolíticos em termos de vida útil, eles são realmente destinados a propósitos totalmente diferentes. Muitos iniciantes (até recentemente) pensam que são apenas valores mais altos, mas são tão diferentes quanto os indutores dos resistores. Principalmente porque os valores eletrolíticos são mais aproximados e seu valor depende muito mais da temperatura do que a cerâmica, policarbonatos ou tântalo. Nota: O tântalo é muito sensível à tensão.

Você responde que eu também usaria uma tampa de 50V para uma fonte de 20V; de fato, se você olhar para a curva de carga dos eletrolíticos, perceberá que eles funcionam melhor (mais farads) a cerca de 1/3 da classificação. Quanto a uma finalidade diferente, você receberá aquecimento eletrolítico se permitir que ele carregue e descarregue completamente em um ciclo, por exemplo, usar um 220uF para atender uma carga de 10 A em um retificador sobrecarregará a tampa e causará aquecimento no leads, e como as outras respostas indicadas acima, aquecimento é igual a menos farads.

Eu sou apenas um amador, então não há matemática inteligente, desculpe.