为何要用MLCC电容替换钽电容

硬件设计中大多电源滤波使用的都是钽电容，但实际上钽电容滤波效果较差，且价格高、供货紧张，而MLCC电容则可避免这些问题。

MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors）是片式多层陶瓷电容器英文缩写。是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。

MLCC常用的有C0G(NP0)、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格，不同的规格有不同的特点和用途。C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同，所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

以下将从多方面进行MLCC电容与钽电容的对比：
一、特性比较
常用的钽电容主要分两类，聚合物钽电容和二氧化锰钽电容。消费类电子常用的是AVX二氧化锰钽电容；而常用的MLCC电容大容量的材质有X5R、X7R，小容量的是COG；另外100uf陶瓷电容也会经常使用TDK的Y5V材质，而该电容温度稳定性较差，变化范围可达到-80%~+20%。

从上图可知：
聚合物钽电容和二氧化锰钽电容具有很好的偏压和温度特性；
陶瓷电容的静电容量随着温度的变化有±20%；
陶瓷电容的静电容量随偏压的波动极大。

由上图可知:
二氧化锰钽电容ESR>聚合物钽电容ESR>陶瓷电容ESR，陶瓷电容滤波效果较好；
三者的ESR随温度和偏压变化不大。

二、陶瓷电容参数
通过上述对比，钽电容具有很好的稳定性，但是ESR较高，在电源滤波方面MLCC电容效果显然更好。在考虑使用MLCC电容的时候，温度变化的影响不是很大，由偏压引起的静电容量的下降才是需要重点考虑的。
而偏压引起的静电容量变化的原因较多，不同容值、不同耐压、不同工艺表现出的特性都由很大差异。
下图是47uf，1210封装，耐压为10V的X5R和X7R材质电容的静电容量随电压变化百分比曲线。

由上图可知：
在5V偏压处电容的容量仅为标称值的60%不到；
X5R和X7R的偏压曲线区别不大。

下图显示了电容在不同耐压值时的容量相对于偏压的变化：

下图显示了不同封装时，电容容量随偏压的变化，封装越大，变化量越小：