聚合物固态铝电解电容器在开关电源中的应用
聚合物固态铝电解电容器在开关电源中的应用
PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器在开关电源中的应用实验
PA-Cap简介
PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器，在材料和核心工艺上有重大创新。它在研究聚吡咯薄膜电聚合生长规律基础上，开发了在复杂多孔的绝缘体表面原位均匀生长高电导率聚吡咯膜技术，解决了聚合电解液长期使用过程中的自聚合难题；提出并实现了铝箔阳极阴极隔离阻断工艺、引入补形成过程新技术，保证了PA-Cap产品的优异电气特性。
PA-Cap主要性能与特点
PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器，具有极低的等效串联电阻（ESR）值、理想的容量频率曲线、稳定的温度特性、很强的噪音吸收能力、明显的滤波效果、不燃烧、不爆炸、安全性高、无污染，而且兼有小型化、片式化、轻量化、低剖面等特点。显著的特性优势，使它在高频电路中得到广泛应用。
PA-Cap在开关电源中的滤波应用实验
开关电源被广泛应用于各种电子设备或系统中，开关电源性能的好坏，直接影响设备或系统的正常运行。如何输出低噪声稳定的直流电压，关键应做好电源的整流滤波。采用PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器进行滤波，具有明显的容量频率特性和噪音吸收能力，超越现有液体铝电解电容器和固体片式钽电容器的滤波特性，是开关电源理想的滤波电容器。
下面就三种不同类型电容器，即液体铝电解电容器（AL：1000μF）、固体片式钽电容器（TA：220μF）和PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器（PA：47μF），在如图1所示的开关电源电路中，进行三种电容的滤波替代实验。
实验仪器
1、TDS100260MHz数字示波器。
2、DSA-0301-05E开关电源：
输入交流220V，输出直流5V、4A，开关模块工作频率：63kHz，C1和C2各用1000μF 液体铝电解电容器滤波。
实验方法
C1保留1000μF，将C2分别用AL（液体铝电解电容器）：1000μF、TA（固体钽电容）：220μF、PA（聚合物固体片式铝电解电容器）：47μF替代。
实验步骤
1、用示波器观测原电路滤波液体铝电解电容器C2=1000μF时，输出纹波电压为1.47mV，见图2。
2、将C2用固体片式钽电容器（TA：220μF）替换，输出纹波电压为1.81mV，见图3。
3、将C2再用PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器（PA：47μF）替换，输出纹波电压为1.42mV，见图4。
实验输出纹波电压结果（均方根值）
Vpa=1.42mV、Vta=1.81mV、Val=1.47mV
实验结果
在63kHz工作频率时，PA：47μF滤波效果等同于AL：1000μF，并且优于TA：220μF；当工作频率高于63kHz时，替代的比率值将会更高。
PA-Cap应用讨论
由于PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器的阴极材料采用PPY导电高分子聚合物材料，具有更高的电导率，为100S/CM电子导电，其导电电阻十分微小，当频率发生变化时，能使电容器的容量C保持稳定；而固体片式钽电容器，阴极材料为MnO2，电导率为0.1S/CM，比PPY聚合物材料的电导率低1000倍；对于液体铝电解电容器，其阴极材
料为电解液，电导率为0.01S/CM离子导电，比PPY聚合物材料的电导率低10000倍，其导电电阻高，容量随频率的稳定性更差。
在63kHz工作频率时，用仪器测试其电容量为：PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器（47μF）容量仍保持在39.4μF；固体片式钽电容器（220μF）的容量降为28.2μF；液体铝电解电容器（1000μF）的容量只有29.7μF。由此可见，虽然它们标称容量相
差很大，但在高频条件下工作其容量基本等同，而随着工作频率的升高它们差异将更
加明显。
在滤波电路中，当工作频率升高时，PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器由于具有优
良的高频特性，能保持较稳定的容量，滤波作用基本不变；而固体钽电容和液体铝电
解电容的容量分别产生明显的衰减，将导致滤波效果越来越差。
另外，PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器由于使用铝和导电高分子聚合物材料，分
解温度非常高，耐热性十分优越，并应用树脂抑燃剂，即使高温或过流也不燃烧不爆炸，具有极高的安全性。而固体钽电容器由于其在自愈过程中容易发生析氧反应，当
温度高或过流时会发生燃烧、爆炸。液体铝电解电容器由于液体受热会膨胀和挥发，常发生漏液、干涸、鼓胀或爆浆的问题。
因此，PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器作为高频电源的滤波电容和电子线路的抗干扰作用被广泛用于等离子电视机、液晶显示器、数字机顶盒、高级音响、通讯设备、汽车电子、电子对抗、航空航天等高端电子设备中；在手机、笔记本电脑、数码摄像机、数码相机、DVD机等数码便携设备中也是优选的元件。
结束语
在高频电路中作为高频滤波电容，由于固体钽电容和液体铝电解电容的容量分别产生不同程度的衰减，而用PPY导电高分子聚合物材料作阴极的PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器，具有稳定的容量-频率特性，可以替代高容量的固体钽电容和更高容量的液体铝电解电容器。
钽电解电容器知识
电容器知识------钽电容知识 本文转发自深圳容电电子网站2012.3.15 1.钽电容的优点和缺点 优点 钽电容全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，使用金属钽做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。此外，由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。在钽电解电容器工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。钽电解电容器具有非常高的工作电场强度，并较同类型电容器都大，以此保证它的小型化。 缺点 容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力较弱。它被应用于大容量滤波的地方，像CPU插槽附近就看到钽电容的身影，多同陶瓷电容，电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。 2.钽电解电容与铝电解电容区别如下: 电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝或者钽。所以，电解电容按阳极分，为以下几种： (1)．铝电解电容。不管是SMT贴片工艺的，还是直插式的，只要它们的阳极材质是铝，那么他们就都叫做铝电解电容。电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系，电容的性能只取决于具体型号。 (2)．钽电解电容。阳极由钽构成。目前很多钽电解电容都用贴片式安装，其外壳一般由树脂封装（采用同样封装的也可能是铝电解电容）。但是，钽电容的阴极也是电解质。 以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好，因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽，它的介电能力（通常用ε表示）比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下，钽电容的体积能比铝电容做得更小。 (电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积，在容量一定的情况下，介电能力越高，体积就可以做得越小，反之，体积就需要做得越大）再加上钽的性质比较稳定，所以通常认为钽电容性能比铝电容好。 但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了，目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极，而在于电解质，也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容，其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同，性能可以差距很大，总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。 阴极材料是电容的另一个极板，阴极也就是电容的电解质。电容的阴极目前基本有如下几种： (1)．电解液。电解液是最传统的电解质，电解液是由GAMMA丁内酯有机溶剂加弱酸盐电容质经过加热得到的。我们所见到的普通意义上的铝电解电容的阴极，都是这种电解液。使用电解液做阴极有不少好处。首先在于液体与介质的接触面积较大，这样对提升电容量有帮助。其次是使用电解液制造的电解电容，最高能耐260度的高温，这样就可以通过波峰焊（波峰焊是SMT贴片安装的一道重要工序），同时耐压性也比较强。 此外，使用电解液做阴极的电解电容，当介质被击穿的后，只要击穿电流不持续，那么
贴片铝电解电容封装尺寸定义
43 Features ? 3 ~ 16φ, 85℃, 2,000 hours assured ? C hip type large capacitance capacitors ? D esigned for surface mounting on high density PC board. ? R oHS Compliance DIAGRAM OF DIMENSIONS Fig. 1 LEAD SPACING AND DIAMETER Unit: mm φD L A B C W P ± 0.2 Fig. No. 3 5.3 ± 0.2 3.3 3.3 1.5 0.45 ~ 0.75 0.8 1 4 5.3 ± 0.2 4.3 4.3 2.0 0.5 ~ 0.8 1.0 1 5 5.3 ± 0.2 5.3 5.3 2.3 0.5 ~ 0.8 1.5 1 6.3 5.3 ± 0.2 6.6 6.6 2.7 0.5 ~ 0.8 2.0 1 6.3 7.7 ± 0.3 6.6 6.6 2.7 0.5 ~ 0.8 2.0 1 8 10 ± 0.5 8.4 8.4 3.0 0.7 ~ 1.1 3.1 1 Fig. 2 8 10.3 ± 0.5 8.4 8.4 3.0 0.7 ~ 1.1 3.1 1 10 10 ± 0.5 10.4 10.4 3.3 0.7 ~ 1.1 4.7 1 10 10.3 ± 0.5 10.4 10.4 3.3 0.7 ~ 1.1 4.7 1 12.5 13.5 ± 0.5 13.0 13.0 4.8 1.1 ~ 1.4 4.4 2 12.5 16 ± 0.5 13.0 13.0 4.8 1.1 ~ 1.4 4.4 2 16 16.5 ± 0.5 17.0 17.0 5.8 1.1 ~ 1.4 6.4 2
CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器融资投资立项项目可行性研究报告(中撰咨询)
CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器立项投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目概论 (1) 一、CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目名称及承办单位 (1) 二、CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器产品方案及建设规模 (6) 七、CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器产品说明 (15) 第三章CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17)
五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (26) CDSCP高分子聚合物固体铝电解电容器生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29)
铝电解电容器常见缺陷的规避方法
铝电解电容器常见缺陷的规避方法 因其低成本的特点，铝电解电容器一直都是电源的常用选择。但是，它们寿命有限，且易受高温和低温极端条件的影响。铝电解电容器在浸透电解液的纸片两面放置金属薄片。这种电解液会在电容器寿命期间蒸发，从而改变其电气属性。如果电容器失效，其会出现剧烈的反应：电容器中形成压力，迫使它释放出易燃、腐蚀性气体。 电解质蒸发的速度与电容器温度密切相关。工作温度每下降10摄氏度，电容器寿命延长一倍。电容器额定寿命通常为在其最大额定温度下得出的结果。典型的额定寿命为105摄氏度下1000小时。选择这些电容器用于图1所示LED灯泡等长寿命应用时（LED的寿命为25000小时），电容器的寿命便成了问题。要想达到25000小时寿命，这种电容器要求工作温度不超过65摄氏度。这种工作温度特别具有挑战性，因为在这种应用中，环境温度会超出125摄氏度。市场上有一些高额定温度的电容器，但是在大多数情况下，铝电解电容器都将成为LED灯泡寿命的瓶颈组件。
图1:这种105℃电容器可能不会达到其声称的23年寿命这种寿命温度依赖度实际影响了您降低电容器额定电压的方法。您首先想到的可能是增加电容器额定电压来最小化电介质失效的机率。但是，这样做会使电容器的等效串联电阻（ESR）更高。由于电容器一般会具有高纹波电流应力，因此这种高电阻会带来额外的内部功耗，并且增加电容器温度。故障率随温度升高而增加。实际上，铝电解电容器通常只使用其额定电压的80%左右。 电容器温度较低时，ESR急剧增加，如图2所示。在这种情况下，-40℃下，电阻呈数量级增加。这在许多方面都会影响到电源性能。如果电容器用于开关式电源的输出端，则输出纹波电压呈数量级增加。另外，在ESR和输出电容形成的零以上频率，它让环路增益增加一个数量级，从而影响控制环路。这会产生一个有振荡的不稳定电源。为了适应这种强震动，控制环路通常会在空间方面做出巨大妥协，并在更高温度下工作。 图2:低温下ESR性能急剧下降
钽电解电容型号及选用方法
钽电解电容 详细信息：
固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功的，它的性能优异，是所有电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。钽电容器外形多种多样，并容易制成适于表面贴装的小型和片型元件。适应了目前电子技术自动化和小型化发展的需要。虽然钽原料稀缺，钽电容价格较昂贵，但由于大量采用高比容钽粉（30KuF.g-100KuF.V/g)，加上对电容器制造工艺的改进和完善，钽电解电容器还是得到了迅速的发展，使用范围日益广泛。钽电容器不仅在军事通讯，航天等领域广泛使用，而且使用范围还在向工业控制，影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。 目前生产的钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种，其中烧结型固体约占目前生产总量的95%以上，而又以非金属密封型的树脂封装式为主体。小型化、片式化配合SMT技术下方兴未艾，片式烧结钽电容器已逐渐成主流。 固体钽电容器电性能优良，工作温度范围宽，而且形式多样，体积效率优异，具有其独特的特征：钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。 此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在。因此单位体积内所具有的电容量特别大。即比容量非常高，因此特别适宜于小型化。 在钽电解电容器工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。 钽电解电容器具有非常高的工作电场强度，并较任何类型电容器都大，以此保证它的小型化。 钽电解电容器可以非常方便地获得较大的电容量，在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。 具有单向导电性，即所谓有“极性”，应用时应按电源的正、负方向接入电流，电容器的阳极（正极）接电源“+”极，阴极（负极）接电源的“-”极；如果接错不仅电容器发挥不了作用，而且漏电流很大，短时间内芯子就会发热，破坏氧化膜随即失效。 工作电压有一定的上限平值，但这方面的缺点对配合晶体管或集成电路电源，是不重要的。 电解电容器一般认为是一种性能优良，使用寿命长的电子元件，它的失效率正常时可达七级。但它总还是符合电子元器件的失效普遍规律，即澡盆形失效曲线，前期失效可在老炼过程中剔除。因此只有随机失效的可能性。而这种无效即有制造工艺控制问题，还常常伴随产品在使用过程的不当或超载所致，综合说来大约有三种模式即电流型、电压型和发热型。 钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能，主要应用于滤波、能量贮存与转换，记号旁路，耦合与退耦以及作时间常数元件等。在应用中要注意其性能特点，正确使用会有助于充分发挥其功能，其中诸如考虑产品工作环境及其发热温度，以及采取降额使用等措施，如果使用不当会影响产品的工作寿命。 ----------------------------------------------- 钽电解电容器作为电解电容器中的一类。广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。 钽电解电容器是一种用金属钽（Ｔa）作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种，在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。其中，固体钽电解电容器用量大，如CA型、CA42型等。 钽电解电容器的外壳上都有CA标记，但在电路中的符号与其它电解电容器符号却是一样。最常见的
铝电解电容器的使用注意事项
铝电解电容器的使用注意事项 为确保产品的最高稳定度和性能, 在使用铝电解电容时, 须注意以下注意事项. 当您的应用设计环境或工作环境超出产品规范的限制时, 请与我们联系.如果使用条件超出产品规范的限制,可能会引起短路,开路, 漏电流,甚至爆炸,燃烧. ■使用注意事项 1. 注意直流电解电容的正负极. 如果正负极接反, 将产生异常电流, 导致电路短路, 甚至损坏器件本身. 如果不确定正负极性, 就要使用直流双极电解电容. 直流电容不能使用在交流电路中. 2. 在额定电压范围内使用 如果电容两端电压超过其额定电压, 急剧增加的漏电流将导致电容特性的恶化或器件的损毁. 3. 在需要快速充放电的电路中不要使用电解电容 如果在需要快速充放电的场合使用电解电容, 则电容发热将导致电容特性恶化甚至损坏. 在额定纹波电流下使用 如果纹波电流超过其额定纹波电流, 电容寿命将缩短, 在极端情况下, 其内部发热会将其烧毁在这种电路中, 要使用高纹波类型的电解电容. 5. 电容特性随着操作温度的改变. 电解电容的特性将会随着温度的改变而改变. 这种改变是暂时的, 而且在初始温度下, 仍然保持其初始特性（如果在长时间的高温下, 其特性还没有恶化的话）. 如果使用温度超出其规定的温度范围, 增加的漏电流将损坏电容器件.设计中,要注意诸多因素对电容温度的影响,比如说周边温度的影响, 设备的内部温度的影响, 电路单元中其他发热器件的热辐射影响, 还有电容本身由于纹波电流而引起的发热产生的影响. 一般情况下，标注的静电电容是在20C,120Hz下的值.这个值会随着温度的升高而增加，随着温度的降低而降低.
聚合物固体电解电容器
聚合物固体铝电解电容器专题 综合消息，今年以来，由于目前CPU频率越来越高，因此产生高热量对主板电容的要求也越来越高，为此英特尔已经强烈建议主板厂商在LGA 755 CPU平台上使用固态铝电解电容取代传统的铝电解电容。虽然目前固态电容成本相对较高，但是与售后维修成本相比还是比较划算的，因此，台湾众主板厂商已经纷纷开始在自己的主板上使用固态电容，因而使得全球范围内的固态电解电容市场需求迅速上扬而大放异彩，成为2005 年电子组件中的闪亮之星。业内人士指出，进入第三季度，包括主机板、LCD 等产业 进入旺季，加上LGA 755 CPU供给提高，对固态电容需求明显成长，8月以来固态电容出货已逐渐吃紧。目前，Nippon Chemi-con公司（佳美工）、Sanyo（三洋）与、Fujitsu （富士通）等日系厂商是全球固态电容的主要供应商，据了解，其中最大厂商的佳美工至今年第2季末的月产能为2700-3000万颗，预期第4季将扩大至4200万颗；排名第二的富士通也规划月产能将由1500颗扩大至2000万颗；排名第三的三洋则将维持月产能700万颗，并计划在06年年底前扩产至3000万颗；另台湾地区的立隆电子也已经开始量产（目前月产能为400-600万颗，计划年底前新增6条生产线，届时月产能将达1200万颗）。 一、项目背景 1、项目的迫切性、重要性 在各种片式电子元件中，铝电解电容器片式化的难度最大，同时也是技术含量最高的。且铝电解电容器具有电容量大、体积小、价格便宜等优点。而一般传统的液体铝电解电容器由于采用工作电解液作阴极，极易干涸、泄漏，因此可靠性低，工作寿命短且不易实现片式化，同时阻抗频率特性较差，不能满足现代电子系统中电子元件表面组装化，数字电路高速化及开关电源高频化发展。而该项目的新型片式聚合物固体铝电解电容器，是以高分子聚合物为电解质,是传统铝电解电容器和钽电解电容器的更新换代产品，具有超越现有液体铝电解电容器和固体钽电解电容器的卓越电性能、优异的温度稳定性和近似理想电容器的阻抗频率特性，加上其兼有小型化、片式化、轻量化、低剖面、可以承波峰焊和再流焊、电容量大等优良特征。市场需求量很大，应用领域广泛。 2、项目相关产品的市场需求 片式电解电容器是电子元件行业发展的新方向，国际上片式元器件已成为成熟产业，片式电容器的市场容量目前正处在快速增长阶段。国外先进国家的表面安装技术贴装元件（片式电子元件）已达到75%以上，我国也达到40%左右。 由于当今世界通信信息网络产品、数字式电子产品处于上升期，仍在快速发展，还有伴随着电子设备的小型化，尤其是电脑手机的小型化，世界市场对片式电解电容器的需求将会与日俱增。预计2-3年后，美国需求量约为110-130亿只，日本及亚洲市场约为100-120亿只。国内片式电解电容器的发展还处在起步阶段。在2001年，国内片式铝电解电容器需用量已达15亿只以上，绝大多数需要通过从国外进口。2004年全球高分子聚合物片式固体铝电解电容器需求量为40亿只，未来10-15年将是片式电解电容器快速发展时期，需求量以年均20%左右的速度增长，市场前景很好。 “固态电容”是2005年最受关注的电子组件产品， 2005年整年度高阶主机板（英特尔775 Pin CPU）的需求量约为6,244.4万片。而1片775Pin CPU约需用到4~10颗固态电容（主机板制造端通常再细分不同等级的高阶主机板及依最终销售国家不同，而使用不同颗数的固态电容），约为2.5亿~6.2亿颗 3、固态铝电解电容器应用领域
贴片钽电容规格参数
贴片钽电容简述 贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品，特别是一些高密度组装，内部空间体积小产品，如手机、便携式打印机。钽电容是一种用金属钽（Ｔa）作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种。在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质钽电容(Solid Tantalum)和非固体电解质钽电容。其中，固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。 Taj系列贴片钽电容是AVX公司生产的一种贴片封装的钽电解电容，是电子市场上最常见的一种型号。 固体钽电容特性 优点： 体积小由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉，而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高，因此钽电容的单位体积内的电容量大。 使用温度范围宽，耐高温由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。一般钽电解电容器都能在－50℃~100℃的温度下正常工作，虽然铝电解也能在这个范围内工作，但电性能远远不如钽电容。 寿命长、绝缘电阻高、漏电流小钽电容中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀，而且长时间工作能保持良好的性能 容量误差小 等效串联电阻小(ESR),高频性能好 缺点： 耐电压不够高 电流小 价格高
贴片钽电容封装、尺寸封装尺寸：毫米（英寸） 封装尺寸：毫米（英寸） Code EIA Code L±0.20 (0.008) W+0.20 (0.008) -0.10 (0.004) H+0.20 (0.008) -0.10 (0.004) W1±0.20 (0.008) A+0.30 (0.012) -0.20 (0.008) S Min. A 3216-18 3.20 (0.126) 1.60 (0.063) 1.60 (0.063) 1.20 (0.047) 0.80 (0.031) 1.80 (0.071) B 3528-21 3.50 (0.138) 2.80 (0.110) 1.90 (0.075) 2.20 (0.087) 0.80 (0.031) 1.40 (0.055) C 6032-28 6.00 (0.236) 3.20 (0.126) 2.60 (0.102) 2.20 (0.087) 1.30 (0.051) 2.90 (0.114) D 7343-31 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 2.90 (0.114) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173) E 7343-43 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 4.10 (0.162) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173) V 7361-38 7.30 (0.287) 6.10 (0.240) 3.45±0.30 (0.136±0.012) 3.10 (0.120) 1.40 (0.055) 4.40 (0.173) W1 dimension applies to the termination width for A dimensional area only.
铝电解电容器使用指南(中文PDF)
使用指南： 1 铝电解电容器基本的电性能 1.1 电容量 电容器的电容量由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。JISC5102规定:铝电解电容的电容量的测定是在120HZ 频率,最大交流电压为0.5Vrms 、DC bias 电压为1.5～2.0V 的条件下进行。铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。以下是典型的电容量随频率变化图： 和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。随着测量温度的下降，电容量会变小。以下是典型的电容量随频率变化图： 另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。 1.2 Tan δ（损耗角正切） 在等效电路中，串联等效电阻ESR 同容抗1/ωC 之比称之为Tan δ，其测量条件与电容量相同。 容 量 变 化 率 (%) 频率(Hz) 温度(℃) 容 量 变 化 率 (%)
Tanδ=R ESR/ (1/ωC)= ωC R ESR 其中：R ESR =ESR（120 Hz） ω=2πf f=120Hz Tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。以下是典型的电容量随频率变化图： 1.3 阻抗（Z）： 在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR也有关系。具体表达式如下： 其中：Xc=1/ ωC=1/ 2πfC XL=ωL=2πfL 以下是典型的电容量随频率变化图：
由图可知电容的容抗（Xc）在低频率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围电抗（XL）降致ESR。当频率达到高频范围感抗（XL）变为主导，所以电抗随着频率的增加而增加。由于电解液电导率随温度改变而改变，所以阻抗随着温度的变化而变化如下图所示： 1.4漏电流： 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。 漏电流随时间变化特征图 测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。漏电流会随着温度和电压的升高而增大（如下图所示）。
铝聚合物电解电容器的特性及应用
电容器技术交流 铝聚合物电解电容器的特性及应用 江门市新会三巨电子科技有限公司JIANGMEN XINHUI SANJV ELECTRONIC CO．，LTD． 地址：广东省江门市新会区中心南路37号广源大厦B座 邮政编码：529100 联系电话：0750－8686169 传真：0750－6331711 E-Mail: xhsanjv@https://www.360docs.net/doc/c59421296.html, 公司网址：https://www.360docs.net/doc/c59421296.html,
铝聚合物电解电容器的特性及应用 摘要：本文主要介绍了铝聚合物电解电容器的电气性能及主要参数，重点阐述了其等效串联电阻(ESR) 低、承载纹波电流能力强的优点，同时分析了铝聚合物电解电容器在电路中应用的特点。 关键词：聚合物；电解电容器；等效串联电阻 铝聚合物电解电容器 铝电解电容器种类很多，有的可以将ESR明显减小，但是还是没有质的变化。ESR主要是由电解 电容器的阴极电阻造成的，提高电解电容器的阴极材料电导率可以改善电解电容器的性能，而铝聚合物 电解电容器的有机聚合物阴极可以使电导率达到300ms/cm，甚至3000ms/cm，这种阴极材料可以使电 解电容器的ESR非常低。 铝聚合物电解电容器的结构与普通铝电解电容器相同，所不同的是引线式铝聚合物电解电容器的阴 极材料用有机半导体浸膏替代电解液。固态铝聚合物贴片电容是结合了铝电解电容和钽电容的一种独特 结构。同传统的铝电解电容一样，固态铝聚合物贴片电容的阳极铝电极板、氧化铝层通过阳极氧化过程 制作在上面。固态铝聚合物贴片电容中，高导电率的聚合物电极薄膜沉积在氧化铝上，作为阴极，炭和 银为阴极的引出电极，这一点与固态钽电解电容器相似。 铝聚合物电解电容器电气性能 ESR和额定纹波电流 铝聚合物电解电容器最大的特点是ESR很小，固态铝聚合物贴片电容的ESR低于固态钽，甚至低 于钽-聚合物组合电容，原因就是采用了固态导体聚合物，这就意味着承受纹波电流能力强。电解电容的 ESR主要取决于电极的电阻，固态铝聚合物电容的电极阻值比其它电极的阻值小得多，几乎为0。 阻抗频率特性 在低频段(低于10kHz)和高频段(高于20MHz)，铝聚合物电解电容器与低ESR铝电解电容器、钽电 解电容器的性能相差不多。而在对开关电源输出整流滤波和数字电路的电源旁路最有效的中频段，却有 着明显的差别，特别是在1MHz左右，相差非常明显。铝聚合物电解电容器的阻抗最低，钽电解电容器 次之， ESR铝电解电容器相对阻抗最高相差接近一个半数量级。表明铝聚合物电解电容器在上述应用 中更加有效。 阻抗频率特性 在低频段(低于10kHz)和高频段(高于20MHz)，铝聚合物电解电容器与低ESR铝电解电容器、钽电 解电容器的性能相差不多。而在对开关电源输出整流滤波和数字电路的电源旁路最有效的中频段，却有 着明显的差别，特别是在1MHz左右，相差非常明显。铝聚合物电解电容器的阻抗最低，钽电解电容器 次之， ESR铝电解电容器相对阻抗最高相差接近一个半数量级。表明铝聚合物电解电容器在上述应用 中更加有效。 ESR与电容量的温度特性 铝聚合物电解电容器及用途相近的其它电容器的ESR温度特性如图1(a)所示。铝聚合物电解电容 1
铝电解电容器指产品的使用手册-NCC
8）电容器的故障模式 非固体铝电解电容器是有使用寿命的零件，在一般情况下会发生开路型磨损故障。产品及使用条件的不同有时会同时引发压力阀动作等的故障。 9）电容器的绝缘 电容器在以下,情况下要与电路完全隔离。 …非固体铝电解电容器的外壳和阴极端子及阳极端子和电路型板之间 …非固体铝电解电容器基板自立型的无连接(强度增强用)端子和其他(阳极及阴极)端子及电路型板之间 10）外包装套管 非固体铝电解电容器的外包装套管不保证绝缘(螺丝端子型除外)。请勿用于需要绝缘的地方。 11）电容器的使用环境 电容器请不要在以下环境下使用。 ①直接溅水、盐水、油或处于结露状态的环境②阳光直接照射的环境 ③充满有毒气体(硫化氢、亚硫酸、亚硝酸、氯及其化合物、溴及其化合物、氨等)的环境④臭氧、紫外线及放射线照射的环境 ⑤振动或冲击条件超过产品目录或规格说明书规定范围的过激 环境 12）电容器的配置 ①非固体铝电解电容器使用了以可燃性有机溶剂为主要溶煤的导电性电解液和可燃性电解纸。当电解液万一漏出到印刷电路板上时，会腐蚀电路板，导致电路板间短路，甚至冒烟、起火等，因此，请在确认以下内容后进行设计。 …请对准电容器的端子间隔和印刷配线板的孔间隔。…电容器压力阀部的上面，请留出以下空间。 φ8（6.3）?φ16：2 mm 以上 φ18?φ35 ：3 mm 以上 φ40? ：5 mm 以上 …配线或电路不可延伸到电容器的压力阀部上方。 …如果电容器的压力阀部接触印刷配线板边时，根据压力阀的位置，打开压力阀动作的排气孔。 使用注意事项（非固体铝电解电容器） 1）请在确认使用环境及装配环境的基础上，在产品目录及规格说明书中规定的电容器额定性能的范围内使用。2）极性 铝电解电容器具有极性。 请不要加载反向电压或交流电压。如果安装时极性弄反，有可能导致电路在初始状态短路，压力阀动作等破损。关于极性，请确认产品目录或规格说明书中各页的尺寸图及产品本体的标示。但是，引线型的橡胶形状(凹凸结构)和极性没有关系。 当非固体铝电解电容器使用于极性颠倒的电路中时，请选择双极性电容器。但双极性电容器也不可使用于交流电路。 3）加载电压 请不要加载过大电压(超过额定电压的电压)。 电容器上设定了额定电压。请将和直流电压重叠的纹波电压的峰值设定在额定电压以下。虽然规定了超过额定电压的浪涌电压，但有限制条件，不能保证长时间使用。 4）纹波电流 请不要加载超大电流(超过额定纹波电流的电流)。 当流过的纹波电流过大时，可能导致内部发热量加大，寿命变短，压力阀动作等破损。 额定纹波电流的频率是有限制条件的。在规定外的频率下使用时，要控制在乘以各系列规定的频率修正系数的值以下。 5）使用温度 请不要在高温(超过工作上限温度的温度)下使用。 如果超过工作上限温度使用，电容器的寿命会缩短，并导致压力阀动作等破损。 此外，如果将非固体铝电解电容器的温度设定得较低使用，寿命可能延长。 6）寿命 设计电路时，要选用与设备寿命符合的电容器。 请注意利用推定寿命公式计算的结果并非保证值。在进行机器的寿命设计时，请选择相对于推断值具有充足的余裕的电容器。 此外，利用推定寿命公计算的结果超过15年时，以15年为上限。 7）充放电 通用电容器请勿使用于急速充放电的电路中。 如果使用于电压差大的充放电电路，或短周期且反复急速充放电的电路中，可能导致静电容量减少，内部发热等损坏。这样的电路，必须选择符合充放电周期、耐久次数、放电电阻、使用温度等条件的急速充放电产品。 使用于反复急速充放电的电路中的电容器请向我司咨询。 导电性高分子固体铝电解电容器的使用注意事项请参照「使用注意事项(导电性高分子固体铝电解电容器)」。
VEH贴片铝电解电容
SMD Aluminum Electrolytic Capacitors All product specifications in the catalog are subject to change without notice. (CAT. 2013E1) 59 VEH Series Features ?4φ ~ 10φ, 105℃, 2,000 hours assured ?Vertical chip type miniaturized ?Low impedance capacitors ?Designed for surface mounting on high density PC board ?RoHS Compliance Marking color: Black Specifications Items Performance Category Temperature Range -55℃ ~ +105℃ Capacitance Tolerance ± 20% (at 120Hz, 20℃) Leakage Current (at 20℃) I = 0.01CV or 3 (μA) whichever is greater (after 2 minutes) Where, C = rated capacitance in μF V = rated DC working voltage in V Tan δ (at 120Hz, 20℃) Rated Voltage 6.3 10 16 25 35 50 Tan δ (max) 0.30 0.26 0.22 0.16 0.13 0.13 Impedance ratio shall not exceed the values given in the table below. Low Temperature Characteristics (at 120Hz) Rated Voltage 6.3 10 16 25 35 50 Impedance Z(-25℃)/Z(+20℃) 4 3 2 2 2 2 Ratio Z(-55℃)/Z(+20℃) 10 7 5 3 3 3 Test Time 2,000 Hrs Capacitance Change Within ±25% of initial value for φD ≦ 6.3 mm; Within ±20% of initial value for φD ≧ 8 mm Endurance Tan δ Less than 200% of specified value Leakage Current Within specified value * The above Specifications shall be satisfied when the capacitors are restored to 20℃ after the rated voltage applied for 2,000 hours at 105℃. Test Time 1,000 Hrs Capacitance Change Within ±25% of initial value for φD ≦ 6.3 mm; Within ±20% of initial value for φD ≧ 8 mm Shelf Life Test Tan δ Less than 200% of specified value Leakage Current Within specified value * The above Specifications shall be satisfied when the capacitors are restored to 20℃ after exposing them for 1,000 hours at 105℃ without voltage applied. Ripple Current & Frequency (Hz) 50, 60 120 1k 10k up Frequency Multipliers Multiplier 0.64 0.8 0.93 1.0 Lead Spacing and Diameter Unit: mm φD L A B C W P ± 0.24 5.7 ± 0.3 4.3 4.3 5.1 0.5 ~ 0.8 1.05 5.7 ± 0.3 5.3 5.3 5.9 0.5 ~ 0.8 1.56.3 5.7 ± 0.3 6.6 6.6 7.2 0.5 ~ 0.8 2.0810 ± 0.58.4 8.4 9.0 0.7 ~ 1.1 3.11010 ± 0.510.4 10.4 11.0 0.7 ~ 1.3 4.7 V EH
高分子固体电容器
高分子固体电容器 又叫聚合物电解电容器,是指以高分子导电材料(PEDT)取代传统电解液的固态电解电容器,现在有高分子固体铝电解电容器和高分子固体钽电解电容器两种. 一、电容器的分类 电容的种类首先要按照介质种类来分。按介质可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。 1、无机介质电容器：包括人们熟悉的陶瓷电容以及云母电容，在CPU上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电容的综合性能很好，可以应用GHz级别的超高频器件上，比如CPU/GPU。当然，它的价格也很贵。 2、有机介质电容器：例如薄膜电容器，这类电容经常用在音箱上，其特性是比较精密、耐高温高压。 3、电解电容器：人们所熟知的铝电容，钽电容其实都是电解电容。如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话，那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。我国电解电容年产量300亿只，且年平均增长率高达30%，占全球电解电容产量的1/3以上。 电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝、钽或者铌。但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了，目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极，而在于电解质，也就是阴极。 按照阴极材料分类，电解电容器可分为电解液、二氧化锰、TCNQ有机半导体、固体聚合物导体等。 二、电解电容器的发展趋势 目前，新型的电解电容发展的非常快，某些产品的性能已达到无机电容器的水准，电解电容正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛，基本上，有电源的设备都会使用到电解电容。例如通讯产品，数码产品，汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由于技术的进步，如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。 在电解电容中,传统的铝电解电容由是以电解液作为介电材料，摆脱不了因为物理特性而受热膨胀，出现漏液的危险现象，让铝电解电容器面临著前所未有的压力和挑战，部分市场悲观地认定铝电解电容已经穷途末路，未来将退出被动元件舞台舞台。
固态电容和电解电容的区别
固态电容: 固态电容全称为：固态铝质电解电容。它与普通电容（即液态铝质电解电容）最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。 电解电容: 电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。铝电解电容器可以分为四类：引线型铝电解电容器；牛角型铝电解电容器；螺栓式铝电解电容器；固态铝电解电容器。 固态电容和电解电容的区别: 1、固态电容和电解电容的定义不同： 固态电解电容与普通电容最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。 电解电容是电容的一种，金属箔为正极，与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。 2、固态电容和电解电容的原理不同： 固态电容，铝电解电容采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极，取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解
液高2～3个数量级，应用于铝电解电容可以大大降低ESR、改善温度频率特性。 电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器； 铝电解电容器的负电极由浸过电解质液的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极，电解电容器因而得名。 3、固态电容和电解电容的作用不同： 固态电容采用了高分子电介质，固态粒子在高温下，无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低，它的沸点也高达摄氏350度，因此几乎不可能出现爆浆的可能性。从理论上来说，固态电容几乎不可能爆浆。 电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。
薄膜电容和铝电解电容在直流支撑应用的换算关系-中文
替代电解电容的薄膜电容技术 DC-Link电容器应用 在过去多年的发展中，使用金属化膜以及膜上金属分割技术的DC滤波电容得到了长足的发展，现在薄膜生产商开发出更薄的膜，同时改进了金属化的分割技术极大的帮助了这种电容的发展，聚丙烯薄膜电容能够比电解电容更加经济地覆盖600VDC 到2200VDC的电压范围。薄膜电容具有的许多优势，使它替代电解电容成为工业和电力电子功率变换市场的趋势。 这些优点包括了： 承受高的有效电流的能力 能承受两倍于额定电压的过压 能承受反向电压 承受高峰值电流的能力 长寿命，可长时间存储 但是，只种替代并非“微法对微法”的替代，而是功能上的替代. 当然，尽管膜电容技术有了长足的进展，但不是所有的应用领域都能替代电解电容。 电解电容技术 典型的电解电容的最大标称电压为500 到600V。所以在要求更高电压的情况下，使用者必须将多只电容串联使用。同时，由于各电容的绝缘电阻不同，使用者必须在每个电容上连接电阻以平衡电压。 此外，如果超过额定电压1.5倍的反向电压被加在电容上时，会引起电容内部化学反应的发生。如果这种电压持续足够长的时间，电容会发生爆炸，或者随着电容内部压力的释放电解液会流出。为了避免这种危险，使用者必须给每个电容并联一个二极管。在特定应用中电容的抗浪涌能力也是考察电容的重要指标。实际上，对电解电容而言，允许承受的最大浪涌电压是VnDC的1.15或1.2倍（更好的电解电容）。这种情况迫使使用者不得不考虑浪涌电压而非标称电压。 直流支撑滤波：高电流设计和电容值设计 a) 使用电池供电的情况 应用为电车或电叉车 在这种情况下，电容被用来退耦。膜电容特别适合这种应用。因为直流支撑电容的主要标准是有效值电流的承受能力。这意味着直流支撑电容能够以有效值电流来设计 以电车为例，要求的数据 工作电压: 120VDC 允许的纹波电压: 4V RMS 有效值电流: 80 A RMS @ 20 kHz 最小容值为
管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器
管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器 ( Tuble aluminum electrolytic capacitor with conductive polymer solid electrolyte) CDP1型(CDP1 type) TEL: FAX: 网址 CDP1型管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器 超低ESR 无套管 无铅符合ROHS 特点: 阳极是铝箔,阴极由导电聚合物组成; 高频低ESR, 高纹波电流 长寿命高可靠Array应用: 开关电源和DC-DC转换器 CPU(VRT 等)的BUCK UP 电源 小型大功率电源 环境: 没有使用任何危害环境的物质 无铅 主要技术性能:
外形尺寸: 见表1 表 1 外形尺寸（mm） ФD×L Фd P 8×11.5 0.6 3.5 10×12.5 0.6 5 额定 电压 （v） 浪涌 电压 (v) 容量 μF 漏电流 μA 损耗ESR （mΩ） 允许的纹 波电流 (ma) 外形尺寸 （Ф×L）2.5V 2.9 680 255 0.08 7 5600 8×11.5 820 307.5 0.08 7 5600 8×11.5 1500 562.5 0.08 7 6100 10×12.5 4 4.6 560 179.2 0.08 7 5600 8×11.5 680 217.6 0.08 7 5600 8×11.5 820 262.4 0.08 7 6100 10×12.5 1000 320 0.08 7 6100 10×12.5 1200 480 0.08 7 6100 10×12.5 1500 600 0.08 7 6100 10×12.5 6.3 7.2 150 47.2 0.07 7 5600 8×11.5 220 69.3 0.07 7 5600 8×11.5 330 103.9 0.07 7 6100 8×11.5 390 147.4 0.08 7 5600 8×11.5 470 177.6 0.08 7 5600 8×11.5 680 257 0.08 7 6100 10×12.5 820 310 0.08 7 6100 10×12.5 1000 378 0.08 7 6100 10×12.5 1200 453.6 0.08 7 6100 10×12.5 1500 567 0.08 7 6100 10×12.5