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鋁電解電容介紹

2020-06-22 10:17 點(diǎn)擊:
電容是我們?cè)陔娐分薪?jīng)常用到的無(wú)源器件,經(jīng)常見(jiàn)到的幾種有鋁電解電容,鉭電容,貼片陶瓷電容。由于每種電容的特性決定了相應(yīng)的使用場(chǎng)合不同。下面我們來(lái)比較一下幾種電容的區(qū)別和特點(diǎn),總結(jié)一下在實(shí)際電路中應(yīng)該怎樣選擇電容。


(一)鋁電解電容  

顧名思義,其主要的組成部分就是鋁箔和電解液。簡(jiǎn)單的了解鋁電解電容的生產(chǎn)工藝,即把鋁箔卷成柱狀,注入液態(tài)電解質(zhì),再引出正負(fù)兩個(gè)端子,然后把電容的芯材密封在金屬外殼里。液態(tài)電解液中存在一定比例的水,當(dāng)電容上有漏電流流過(guò)的情況下,水可以被分解為氫氣和氧氣,氧氣通過(guò)氧化反應(yīng)可以與陽(yáng)極形成新的氧化膜,氫氣通過(guò)電容的橡膠塞排出。這樣不至于損壞電容。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本低是鋁電解電容的一個(gè)特點(diǎn)。除此之外,鋁電解電容還有以下特點(diǎn):    

a. 由于密封殼不是完全的密封,電解液會(huì)容易干涸,因此鋁電解電容的使用壽命有限    

b. 由于電解液中水的存在,影響了鋁電解電容在高溫和低溫環(huán)境下的使用性能    

c. 工藝特性原因,鋁電解電容的ESR,ESL比較難做小,因此鋁電解電容的自諧振頻率點(diǎn)通常都比較低,大致在幾十KHz到幾MHz范圍    

d. 鋁電解電容的容量與鋁箔的尺寸正相關(guān),容量可以做的很大,容量越大電容尺寸越大。    

根據(jù)以上特性,鋁電解電容被廣泛應(yīng)用在低頻的濾波場(chǎng)合,特別是在幾十KHz到幾MHz的環(huán)境,比如電源的輸出濾波,我們經(jīng)??吹降亩际卿X電解電容的身影。在使用鋁電解電容的時(shí)候,要注意電容耐壓滿足電路需求。另外,在其他要求不嚴(yán)格的情況下,容量可以盡量選擇大一些,容量越大ESR越小,更容易滿足電路目標(biāo)阻抗的要求。在某些高溫使用環(huán)境,盡量避免選擇小體積小容量的鋁電解電容,以免由于溫度過(guò)高電解液揮發(fā)干涸造成電容失效影響到整個(gè)電路的工作。    

(二)鉭電容    

鉭電容是另外一種使用廣泛的電容,同鋁電解電容一樣,鉭電容也是一種電解電容。其主要的工藝流程是將鉭粉壓制成型后燒結(jié)成多孔的實(shí)心塊,經(jīng)過(guò)陽(yáng)極化處理形成氧化膜,然后覆上固體電解質(zhì),再覆上一層石墨及鉛錫涂層,最后用樹(shù)脂封裝成型為固體的鉭電容。鉭電容具有如下特點(diǎn):    

a. 與鋁電解電容不同,鉭電容的電解質(zhì)為固體,所以不存在電解液干涸的問(wèn)題,壽命會(huì)有所提高    

b. 由于采用的固體電解質(zhì),其容量溫度特性比較穩(wěn)定,因此溫度對(duì)電容容量的影響較小,高低溫性能優(yōu)于鋁電解電容    

c. 鉭電解電容可以做到較大容量下較小的封裝,因此ESR,ESL都可以控制的比較小,其自諧振頻率比鋁電解電容要高    

d. 工藝上比鋁電解電容復(fù)雜,成本較高    

通過(guò)比較我們可以發(fā)現(xiàn),鉭電容有很多鋁電解電容不具備的優(yōu)點(diǎn),在某些濾波的使用場(chǎng)景鉭電容可以很好的替代鋁電解電容。但是有幾個(gè)需要注意的點(diǎn):由于鉭電容的結(jié)構(gòu)決定了,鉭電容的耐壓普遍不高,在實(shí)際電路重要注意鉭電容的耐壓要求,并留有一定余量。在對(duì)付電源上電瞬間大電流沖擊和和大的電壓瞬變方面鉭電容沒(méi)有鋁電解電容優(yōu)秀。溫度對(duì)鉭電容的影響很小,在實(shí)際使用中我們可以忽略溫度對(duì)鉭電容的影響。    

(三)瓷片電容    

瓷片電容是我們?cè)趯?shí)際電路中使用最多的電容,其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,就是把瓷片交替疊在一起燒結(jié)而成。體積小成本低,使用廣泛。其只要特點(diǎn)有:    

a. 尺寸小。瓷片電容結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸可以做到很小,0402甚至0201封裝的瓷片電容廣泛應(yīng)用在像手機(jī)這樣對(duì)尺寸有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合    

b. 電性能穩(wěn)定,溫度影響較小    

c. ESR,ESL值很低,自諧振頻率較高,可應(yīng)用于PCB上幾MHz到1GHz的濾波要求    

d. 由于多層的結(jié)構(gòu)特性和封裝原因,抵抗彎曲能力較差,PCB彎曲變形有可能引起電容開(kāi)裂失效    

根據(jù)以上器件特性,瓷片電容除了應(yīng)用于濾波場(chǎng)景以外,還廣泛應(yīng)用于隔直,耦合,旁路等多種應(yīng)用場(chǎng)合。其工作頻率較電解電容有很大提高,能滿足幾MHz到1GHz的應(yīng)用環(huán)境。

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