高压贴片电容是如何划分种类的，如何制作一个电容供电的照明系统？

　　贴片高压电容有哪些种类？

　　贴片高压电容在汽车照明以及通讯电源等领域的应用广泛，针对不同行业的需求，这一高压电容的新型产品也衍生出了不同的“家族成员”。今天就让我们分别了解一下贴片高压电容的不同种类和性能特质。

　　温度补偿型NPO介质

　　温度补偿型是贴片高压电容中的常见类型。NP0又名COG，它的电气性能是在所有的贴片式高压电容器中最稳定的，基本上不会随着温度、电压或时间的改变而发生变化，属于超稳定型。同时，这种类型的高压电容器也具有低损耗的优秀性能，因此那些对稳定性、可靠性要求比较高的高频、特高频电路中，温度补偿性贴片高压电容器是最佳选择。

　　高介电常数型X7R介质

　　高介电常数型的高压电容器在制造过程中利用的是X7R，这是一种强电介质，因而能制造出容量比温度补偿型NPO更大的电容器。通常情况下，高介电常数型的高压贴片电容性能较稳定，有时会伴随着温度或电压时间的改变而发生变化，但是其特有的性能变化并不明显，也同样属于稳定电容材料类型。

　　基于高介电常数型高压电容器的特性，因此在工业领域，这种电容器通常会被使用在隔直、耦合、傍路、滤波电路以及中高频电路中。

　　半导体型X5R介质

　　半导体型的贴片高压电容器采用的电介质是X5R，这种材料具有比较高的介电常数。在工业领域中，该材料常用于生产比容较大、标称容量较高的大容量电容器产品，质量稳定，绝缘性能比较好，而且耐高压。通常情况下，半导体型的贴片高压电容器主要用在电子整机中的振荡、耦合、滤波及傍路电路中。

　　然而，相比较X7R介质来说，X5R的容量稳定要差一些，除此之外，半导体型贴片高压电容器对容量、损耗对温度、电压等测试条件也比较敏感，在工作中容易被脉冲电压击穿。

　　结语

　　作为高压电容中的一员，贴片高压电容器的类型众多，各自拥有不同的性能优点，在工业适用领域的方面也各不相同。通过对上述三个类型的对比，工程师可以依据适用方向选择最佳的产品型号，进行判断和比较。

　　如何设计一个电容开关的LED电路？

　　这是一款用电双层型超级电容（以下称超级电容）供电的便携式LED照明灯，只需充电一分钟，可照明半小时。

　　一、工作原理

　　全电路由超级电容端电压监测电路、LED驱动电路、充电控制电路构成。而充电电源选用了成品12V/10A直流电源。照明用LED选用8支高亮LED、每4支串联为一组，再两组并联，构成0.5W的照明灯。

　　超级电容选用100F/2.5V共6支、每3支并联为一组，再两组串联，构成150F/5V的电容器。为了保护超级电容，限定其端电压为4V。

　　1.电容量及充电时间的估算

　　当超级电容端电压从4V下降到1V时，其释放的能量△U=150F（42V-12V）/2=1125J=0.3125Wh，对于0.5W的LED，照明时间为0.3125Wh×60÷0.5W=37.5分。

　　在充电时，超级电容的端电压从1V充至4V，所需时间t由式It=CV计算，t=150F（4V-1V）/10A=45秒=0.75分。

　　与镍氢电池相比，充相同的电量，超级电容要快10倍。超级电容组装后实测容量为180F，故充电时间t=180（4—1）/10=54秒。

　　2.光源驱动电路

　　驱动电路见图1。选用LED驱动集成电路LT1392，其使用说明书显示输入1V～10V，可驱动IF=20mA的LED8支。但在试验中，当输入电压降至2.3V时灯光开始变暗;约1.2V时亮度急降;至0.9V时全灭。因此为保证照明效果，电容端电压不能低于1.2V。电容可提供的能量△U=180×（42—1.22）/2=1310.4Ws=0.364Wh。由于驱动电路自身耗电0.25W，故加上LED耗电共0.75W。可照明时间为0.364Wh×60/0.75W=29分

　　3.电容端电压监测电路

　　监测电路见图2。在多个超级电容串联的场合，由于各电容内阻等参数不一致，会导致各电容不能同时充满电，若继续充电，先充满电的电容就会超压而造成损坏，故需给各串联电容分别并联电压监测电路，Tr1、Tr3安装在热阻为1.5℃/W的散热器上。

　　充电控制电路

　　电路见图3。充电控制电路采用CVCC方式。当负荷电流大于限制值时工作在恒流方式，小于限制值时工作在恒压方式。这样在利用普通直流电源给超级电容充电时，把最高电压设定为CV电压（4V）、最大电流设定为CC电流（10A），就可以直接充电了。

　　在图3中，U1为DC/DC变换集成电路，具有输出电压调节端Trim，以便构成CVCC控制。

　　CC控制电路电流取样电阻R4和差动放大器IC2b检出输出电流，与VR1设定的电流限制值比较，再经IC2a放大后至U1的Trim端，形成CC控制;R11和C10为CC控制电路的相位补偿，以防止反馈环产生振荡;2.5V基准电压由集成稳压器TL431产生。