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王桂兰

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[问答]

无线充电接收电路的电容经常损坏

如下图无线充电接收电路中C2 ,  103电容用的是X7R , 50V，经常性的损坏，用烙铁焊下电容，发现电容破裂，此电容选择的什么样
的电容比较好，求助做无线充的朋友解答下

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回帖（19）

王桂兰

2019-3-4 09:53:48
我怀疑是电容的RMS纹波电流超过电容额定造成发热而坏的，
那么问题来了，0805贴片电容选择怎样电容不至于纹波超标？
还有这个电容是工作在谐振状态的，容量值不可以改变很大
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张玲

2019-3-4 09:53:57
很简单，过载了呗。
不要以为电容没有这个指标，就不存在限制，实际上，每种电容都有链波电流限制的。
而且正切角损耗，那可是实打实的发热，抗不过去就是死。
一般而言，这种地方，CBB比较靠得住，表现会好过贴片x7r，如果坚持用贴片，可以测试换大号封装，相应的，电容功率是会提升的。
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张桂兰

2019-3-4 09:54:08
C0G/NPO
别问我为什么
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王霞

2019-3-4 09:54:20
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王桂兰

2019-3-4 09:54:47
我现在用的就是NPO电容，103J , 50V , 0805
厚度比X7R厚了一倍 ；
问题是NPO 0805这个电容的纹波耐受性到底是多大，
用0805到底能不能保证不会坏，是不知道的，找不到NPO这方面的参数
只是目前测试是没有坏的
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王桂兰

2019-3-4 09:55:05
工作频率是200KHZ， 电容上的Vp-p是 30V左右
你这个损耗是怎么算的？
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李玉兰

2019-3-4 09:55:19
L3=10uH,C2 = 10nF;并联谐振频率 = 1/6.28/sqrt(LC) = 500khz.  很奇怪不等于你这200khz。

损耗是根据 DF系数计算的 。 随便查一款国钜的 10nF 电容，500khz时DF系数3%；500khz时电容阻抗31ohm；
根据DF系数计算等效ESR=1ohm； 20V交流电压激励，计算ESR损耗可得。

如果VP-P=30V，功耗还得大1倍。刚才有位大侠推荐NPO。 我查了一下，1206封装的有10nF。它的损耗低几十倍。温度稳定。也就谐振点稳定

只不过你这电路谐振点为何不等于工作频率？好奇怪
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王桂兰

2019-3-4 09:58:44
我没有计算，无线充电是方案公司搞的，我没有参与，我也觉得奇怪，是测量无线发射的频率在180KHZ左右
我查了下NP0电容的正切角是 15*10^(-4)  , 以200KHZ计算 ， ESR = 0.12 ohm

我现在就是用的NP0 ， 103J , 50V , 0805 电容 ，暂时没有发现损坏的
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王桂兰

2019-3-4 09:58:52
20V交流电压峰值， 上半周是10V , 按正弦计算有效值是7V ,   7^2 / 1 = 49W

那怎么是200mW ?
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李辉

2019-3-4 09:59:17

你用8只电容并联接近谐振点，是不是充电功率会高些？特别是距离远时。 发射端也许有个失谐电路，紧耦合时会谐振。
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刘涛

2019-3-4 09:59:33
我上面的计算没有考虑RC电路中电容的分压，是错误的
我按你上面的500KHZ计算 ， 20V正弦峰峰值， 那么7V有效值，

Xc = 32 ohm ,    Resr = 1 ohm ,      Z = (32^2 + 1) ^0.5 = 1025^0.5 ,  流过RC电流是 (7^2/1025 ,  那么在Resr 消耗的功率是 ：  （7^2 /1025 * 1 ohm = 47.8mW ，而不是200mW

按照我在网上搜的资料，X7R电容的浪涌电流是小于50mA ,而上面计算的电流达到了近50mA, 用NP0电容应该问题不大
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李辉

2019-3-4 09:59:51
这个电路T3168数据手册有吗？

比如充满电，PIN2脚是不是呈现高阻态。会造成谐振电路高压击穿电容，或者IC。
没设计过压保护将线圈短路？
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王桂兰

2019-3-4 10:00:01
你这个问题我还没有测试过, 手上没有T3168的规格书，看这个T3168就是用降压IC搞的，忽悠人的东西
充满电T3168 , 2脚上有13V电压， 谐振电容C2上有25V峰峰值交流电压，输出5V维持不变
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王桂兰

2019-3-4 10:00:13
电容耐压是50V，应该不会，最有可能是纹波电流发热造成电容坏了
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李辉

2019-3-4 10:00:34
你把二极管断开，测量电感输出电压会到多少？
并联电容让它谐振，再看看会到多少电压
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王桂兰

2019-3-4 10:00:46
振荡是500KHZ,
断开二级管跟充满后的电压值差不多 ，25V左右的Vp-p
我上面有计算X7R，电容的纹波电流近50mA ,  如果用NP0电容，只有7mA左右，用NPO应该没有问题
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李辉

2019-3-4 10:01:25
不会计算谐振电流就不要瞎计算。。。。
X7R电容纹波电流小于50mA又是谁告诉你的。。。。

MLCC电容如何选，用什么材质，自己仔细研究附件
谐振电流如何计算，找本电路书看吧
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王桂兰

2019-3-4 10:01:41
X7R浪涌电流参数来自百度上数据，具体正确与否不清楚
上面的计算是按正弦500KHZ,  20Vp-p值计算的电流，电感的串联等效电阻对回路的影响被忽略，
电容的发热以有效值计算的，所以正弦的有效值是7V ,  加在电容和电容串联的Resr 上 ，500KHZ的Xc = 32 ohm ,   50V时正切损耗是3%左右， Resr 大约为 1 ohm, Z = (32^2 + 1)^0.5  ,  

其在Resr 上的功率为 7^2/1025  * 1 ohm  =    0.048W   
上面用到了RC电路的阻抗三角形关系

错误在哪里？希望指正！
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王桂兰

2019-3-4 10:01:50
用NP0电容，正切损耗是很小的，15*10^(-4) ，这个可以计算出Resr 只有0.12 ohm ,  
在电容上的发热很小了，比上面的小了近7倍
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