100 µF sta davvero spingendo il limite per i tappi in ceramica. Se le tue tensioni sono basse, da qualche volt a 10 o forse 20 volt, il parallelismo di più ceramiche potrebbe essere ragionevole.
I cappucci in ceramica ad alta capacità hanno i loro vantaggi e svantaggi. I vantaggi sono una resistenza in serie equivalente molto più bassa e quindi una capacità di corrente di ondulazione molto più elevata, utilità per frequenze più alte, minore sensibilità al calore, durata molto migliore e, nella maggior parte dei casi, migliore resistenza meccanica. Hanno anche i loro problemi. La capacità può degradare in modo significativo con la tensione e la ceramica più densa (maggiore accumulo di energia per volume) presenta effetti piezoelettrici spesso chiamati "microfoni". Nella circostanza sbagliata, ciò può causare oscillazioni, ma ciò è raro.
Per le applicazioni di commutazione dell'alimentazione, la ceramica è generalmente un compromesso migliore rispetto agli elettroliti a meno che non sia necessaria troppa capacità. Questo perché possono assorbire molto più corrente di ondulazione e riscaldare meglio. La durata degli elettroliti è gravemente degradata dal calore, che è spesso un problema con gli alimentatori.
Non è necessario declassare la ceramica tanto quanto gli elettroliti perché la durata della ceramica è molto più grande, per cominciare, ed è molto meno una funzione della tensione applicata. La cosa a cui prestare attenzione con la ceramica è che quelli densi sono realizzati con un materiale non lineare, che si presenta come una capacità ridotta agli estremi superiori dell'intervallo di tensione.
Aggiunto sulla microfonica:
Alcuni dielettrici cambiano fisicamente le dimensioni in funzione del campo elettrico applicato. Per molti, l'effetto è così piccolo che non si nota e può essere ignorato. Tuttavia, alcune ceramiche mostrano un effetto abbastanza forte da poter finalmente sentire le vibrazioni risultanti. Di solito, non è possibile ascoltare un condensatore da solo, ma poiché questi sono saldati in modo abbastanza rigido su una scheda, le piccole vibrazioni del condensatore possono far vibrare anche la scheda molto più grande, specialmente a una frequenza di risonanza della scheda. Il risultato può essere abbastanza udibile.
Naturalmente, funziona anche il contrario poiché le proprietà fisiche generalmente funzionano in entrambi i modi, e questo non fa eccezione. Poiché la tensione applicata può modificare le dimensioni del condensatore, cambiando le sue dimensioni applicando lo stress si può cambiare la sua tensione a circuito aperto. In effetti, il condensatore funge da microfono. Può captare le vibrazioni meccaniche a cui è soggetta la scheda e queste possono penetrare nei segnali elettrici sulla scheda. Per questo motivo, questi tipi di condensatori vengono evitati nei circuiti audio ad alta sensibilità.
Per ulteriori informazioni sulla fisica dietro questo, cercare le proprietà del titanato di bario come esempio. Questo è un dielettrico comune per alcuni tappi in ceramica perché ha proprietà elettriche desiderabili, in particolare una densità di energia abbastanza buona rispetto alla gamma di ceramiche. Ciò si ottiene mediante la commutazione dell'atomo di titanio tra due stati energetici. Tuttavia, la dimensione effettiva dell'atomo differisce tra i due stati energetici, quindi la dimensione del reticolo cambia e otteniamo una deformazione fisica in funzione della tensione applicata.
aneddoto:Di recente ho riscontrato questo problema frontalmente. Ho progettato un gizmo che si collega alla potenza DCC (comando e controllo digitale) utilizzata dai treni modello. DCC è un modo per trasmettere energia ma anche informazioni a specifici "materiale rotabile" sui binari. È un segnale di potenza differenziale fino a 22 V. Le informazioni vengono trasmesse invertendo la polarità con tempismo specifico. La frequenza di lancio è di circa 5-10 kHz. Per ottenere energia, i dispositivi full wave lo risolvono. Il mio dispositivo non stava cercando di decodificare le informazioni DCC, ma solo un po 'di energia. Ho usato un singolo diodo per semionda rettificare il DCC su un tappo in ceramica da 10 µF. La caduta su questo tappo durante il semiciclo spento era solo di circa 3 V, ma quel 3 Vpp era sufficiente per farlo cantare. Il circuito funzionava perfettamente, ma l'intera scheda emise un lamento piuttosto fastidioso. Ciò era inaccettabile in un prodotto, quindi per la versione di produzione, questo è stato cambiato in un cappuccio elettrolitico da 20 µF. Inizialmente andavo con la ceramica perché era più economica, più piccola e avrebbe dovuto avere una vita più lunga. Fortunatamente, è improbabile che questo dispositivo venga utilizzato ad alte temperature, quindi la durata del cappuccio elettrolitico dovrebbe essere molto migliore rispetto alla valutazione del caso peggiore.
Vedo dai commenti che si discute sul perché a volte i commutatori di alimentazione si lamentano. In parte ciò potrebbe essere dovuto ai cappucci in ceramica, ma i componenti magnetici come gli induttori possono anche vibrare per due motivi. Innanzitutto, vi è una forza su ciascun bit di filo nell'induttore proporzionale al quadrato della corrente attraverso di esso. Questa forza è lateralmente al filo, facendo vibrare la bobina se non mantenuta in posizione. In secondo luogo, esiste una proprietà magnetica simile all'effetto piezoelettrico elettrostatico, chiamata magnetostrizione. Il materiale del nucleo dell'induttore può cambiare leggermente dimensione in funzione del campo magnetico applicato. I ferriti non mostrano questo effetto molto fortemente, ma c'è sempre un po 'e può esserci altro materiale nel campo magnetico. Una volta ho lavorato su un prodotto che utilizzava l'effetto magnetostrittivo come pickup magnetico. E sì,