當我們在設計高電壓的BMS產品時，常常會遇到多串電池的方案，經常性在芯片的電源輸入腳，或者在電路板輸入端加一個耐高壓的電容。當電池的串數達到20串滿電的時候，電壓已經達到20*4.2V=84V，這個我們需要一般選用的是100V耐壓的陶瓷電容來保證電路正常運作。但是，高電壓大容量的電容價格非常高昂，因此我們考慮采用的是耐壓值為50V的電容，采用串聯的方式來提高整體耐壓值水平，這也是第一次在實際電路設計中運用電容串聯的方案。
有一次我們注意到，很多汽車級的產品在電源正負極之間往往都會串聯兩個小的電容，如下圖。它的作用是什么呢？
那么，我們使用電容串聯的目的它僅僅是出于成本考慮的嗎？沒有其他原因嗎？考慮到10uF的高壓電容應該也不是貴，那么這種用法的作用到底還有哪些呢？是因為早期缺少高耐壓電容進而一直沿用至今的嗎，還是說其中另有說法？下面，我將從多個角度深入分析這種電容串聯使用的實際情況。
第一點，增加耐壓值，防止過壓造成電容損壞
我們把兩個10uF、50V的電容串聯到一起，它的等效電容便減小到5uF，但是耐壓值將會增加到100V。
在汽車BMS電子系統當中，假如我們使用的鉛酸電池供電的12V系統，它的浮充電壓可能會達到14V左右。當在進行汽車拋負載7637-5a/5b的測試時，浪涌電壓會飆到高達到87V左右。因此我們為了防止浪涌電壓過壓導致電容的損壞，造成短路過流起火等這些故障，我們把兩個耐壓值50V的電容串聯起來后，它的耐壓可以達到100V左右，進而能夠更好地應對過壓的極端情況。
第二點，降低成本
對于電容來說，要想讓他達到100V的耐壓值而且同時又想要很大的容值，這樣就會使選到的電容體積都很大。大部分符合要求的產品至少都采用的是1206的封裝，即使我們有一些國產的廠商聲稱能他們夠提供更小的封裝，但是它的容量也肯定是達不到要求的。曾經有同事在這一點上吃過很大的虧，因此這些家伙都是貼著容量誤差10%的下限來做出來的。
所以選擇兩個50V耐壓值的0603封裝的電容，容量值夠了，體積小了，也會更便宜。需要我們注意的是，我們為了達到相同的效果，這里需要將耐壓提高1倍，但容值卻減小了一半，所以選型要注意耐壓值和容值在串聯之后的關系。
第三點，提升可靠性
首先我們知道，電容的失效模式很多情況都是短路，很少發生開路的情況。如上圖所示的C1和C7兩個布局中，假如我們選擇了尺寸更小的電容以后，當板子受到應力的影響而產生微變形時。此時，比較小的陶瓷電容受到形變的影響就會比較小。而且，將兩個電容串聯連接起來，即便板子形變應力導致陶瓷電容損壞短路了，它的風險也是會減少一半的（因為即使一個電容損壞，另一個電容仍然可保證回路正常運轉）。
這里需要特別強調的是，使用兩個電容的布局有點講究，它們最好呈直角來布局，相互布成90度。這種布局的好處是，當PCBA受到應力來自水平方向的時候，電容C1很容易損壞，但是C7卻具有更好的可靠性。相反，假如PCBA的形變應力來自于垂直方向，那么電容C1卻具有更好的可靠性。因此，這種布局方法在一定程度上大大提高了整個電路板的可靠性能。
通過上面的一些的分析，希望朋友們在未來的電子設計之路上應對可靠性問題方面能夠有更多的應對措施。
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