當你讀到這篇文章時，正是MLCC持續缺貨的2018年。你要麼可能正在發愁：下單採購的MLCC幾時才能出貨？要麼已經對你最滿意的分銷商給出的交貨期爆了粗口。沒錯，MLCC行業正在經歷的產能危機，讓我們仿佛又回到了1999-2000年的「.Com」時期（指大約從1995年開始至2001年間的發生在美國的、對所謂「.com」類公司的過度投資產生投機、進而引發泡沫的歷史事件）。儘管MLCC製造商們正在新增產能（行動上似乎沒有口頭上的那麼給力），但一段較長時間還是可預期的，市場的短缺才會得到緩解，因此，「正在投產」並不能給那些處理斷線問題的工程師，以及那些不得不去討料、借料甚至偷零件的供應鏈經理帶來絲毫安慰。這個時機恰好促使研發和器件工程師們去探索新的選擇，探尋不必做大規模重新設計的替代方案。KEMET(基美電子)的KO-CAP(聚合物鉭電容)正是Mr. RIGHT。只要條件允許，它就能夠讓你的問題迎刃而解。選擇KO-CAP作為替代雖然不是小菜一碟，信手拈來的事情，但把電容本身和電路中一些參數結合起來考慮，你就會發現事情並非那麼複雜。
KO-CAP（聚合物鉭電容）入門指南
我們先來了解一下它的基本情況。 KO-CAP 是KEMET(基美)生產的聚合物鉭電容。和其它類別的鉭電容 （比如黃色的二氧化錳鉭電容, 密封包裝的液態鉭電容）一樣，它的介質層（五氧化二鉭）是生成在由鉭粉顆粒燒結而成的金屬塊上，同時以一層導電聚合物作為負極覆蓋在介質層表面。這種導電聚合物最大的優點之一就是是使得電容的ESR（等效串聯電阻）比傳統的鉭電容低得多 (5～20mohms vs 200~2000 mohms)
從MLCC到KO-CAP（找元器件現貨上唯樣商城）
說實話，我也（曾）是一名工程師，當我在尋找合適的MLCC時，廠家推銷給我的黃色鉭電容 （一般就是二氧化錳）並不能令我滿意。工程師的本職工作是解決問題，那意味著要面對很多的突發問題。決定放棄MLCC，改用KO-CAP，正如設計中的其他任何問題一樣，都需要考慮到各種因素，並權衡利弊。如果要替換零件，必須考慮到很多關鍵設計參數，比如：容值、電壓、ESR（等效串聯電阻）、頻率、漏電流、尺寸和應用環境條件。下面的流程圖直觀地告訴你哪些參數的哪些合適的範圍內可以考慮用聚合物鉭電容來替換陶瓷電容。
容值
與相似尺寸或同尺寸的陶瓷電容相比，一般KO-CAP的容值會更大一些，且容值不會在加上直流偏壓以後下降。 KOCAP最小也在680nF (0.68uf) 以上。如果你的總電容量 （若干顆並聯，且考慮X7R/X5R/X6S 等二類陶瓷電容的直流偏壓特性）小於這個值，選用KO-CAP並不合適。單單就容值角度出發，用1～2顆聚合物電容替換一組由若干MLCC並聯而成的MLCC bank是非常值得考慮的。
電壓
KEMET的聚合物鉭電容的額定電壓最大是75V, 故若你的電路中實際的工作電壓超過了50V, 就不用考慮用其來替換MLCC 了。包括聚合物鉭電容在內，所有鉭電容門類的介質層都是非常的薄，一般也就在20nm左右(d), 若此薄的介質層使得它們可以有比較大的容值 (C=K*A/d)的同時，也決定了它們的電壓不會太高。額定電壓35V 以上的聚合物鉭電容就會被歸類成「高壓「。同時聚合物鉭電容推薦10% 的電壓降額。
ESR（等效串聯電阻）
關於聚合物鉭電容的頻率特性，自諧頻率是一個需要注意的參數 （大致在1MHz），通常建議電容在自諧頻點以下，當然也並非總是如此。如果你的電源管理IC開關頻率超過了1MHZ，用聚合物鉭電容替換MLCC 也就不是太合適了。
反向偏置電壓
聚合物鉭電容是極性元器件，因此，它們一般不能承受反向電壓 (KEMET 建議不超過額定電壓的15%)。如果在電路板上所處的位置需要加載比較大的反向電壓，那就不太合適選擇KO-CAP了
替換實例
在了解了以上的替換指導原則後，現在我們來看一個具體例子，在這個實際的某車載應用中，使用了TI TSP54560B-Q1這個DC/DC Converter。
作為一名硬體工程師，設計了上面的電路，一切都很完美，直到採購人員告訴我，他們買不到需要的MLCC。抱怨他們也解決不了問題，那咱們硬體工程師試試按照上面的指導原則用聚合物鉭電容來替換MLCC來從技術角度上解決這個問題。
輸入端
輸入端電容器為：C1、C2、C3和C10，加入MLCC 的規格是2.2uF 50V 1206 X7R，結果找不到一個換一個PIN-2-PIN 的聚合物鉭電容，但可用1個10uF 35V的 KO-CAP （T598V106M035ATE120）替換這4個總容量為8.8uf陶瓷電容，這比我們最初設計所需的容值要高，但仍然在這個調節器要求的範圍以內，在輸入端只要不是電池供電，電容的ESR、漏電流和頻率不要考慮。我們用模擬工具K-SIM來展示他們的對比一個功能
接下來咱們計算一下，這樣替換話不划算。4個MLCC的總成本是4.16美元，1個KO-CAP的成本是3.10美元，用一個KO-CAP代替這4個MLCC，居然可以節省1美元多點。
輸出端
輸入端電容器有C6 C7 C9和C11，假如所選規格為22 uf _10V_ X7R_1206。很幸運，KO-CAP有可以直接替代的型號。它的耐壓值是6.3V，完全可以工作在5Vdc 下。雖然 KO-CAP 的ESR比同等容量的陶瓷電容要高，仍在設計範圍以內。電路的開關頻率為300kHz，而聚合物電容的的自諧振平率在1MHz左右，這樣也就沒有問題了。
我們再看看成本，就降額價格而言，MLCC的價格接近2美元!是的，這是一顆非常貴的電容，即便如此，目前你還買不到，這才是問題所在。KO-CAP替代品的價格僅為1.07美元，為你節省了高達45%的費用。
其他電容器和注意事項
支持設備功能的還有電容器C4、C5和C8。由於它們的外形尺寸和容值都能找到多個MLCC供應商，且目前這類電容沒有遭遇同樣的產能危機，沒有必要考慮聚合物替換方案。上面的論述里，沒有提到漏電流，因為事實上只有在非可充電電池系統中才需要關注這個參數。
MLCC替代品結論
一對一的同尺寸替換是最簡單和最直截了當的，但是用一顆聚合物替換掉由若干顆MLCC組成的MLCC bank, 是一個可以產生更大價值。更高一個層次方案。有時候某個替代方案不一定行得通，但在如今的缺貨危機中，通過其他途徑找到解決方案會讓你項目組的成員對你刮目相看。
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