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固態電容器及等效串聯電阻認識

發布時間:2019年4月28日
【導讀】固態電容器的全名是固態鋁質電解電容器,是目前電容器產品中最高階的產品,固態電容的介電材料則為功能性導電高分子,能大幅提升產品的穩定度與安全性。

固態電容器的全名是固態鋁質電解電容器,是目前電容器產品中最高階的產品,固態電容的介電材料則為功能性導電高分子,能大幅提升產品的穩定度與安全性。具備環保、低阻抗、高低溫穩定、耐高紋波及高信賴度等特性,由于固態電容特性遠優于液態鋁電容,固態電容耐溫達攝氏 260 度,且導電性、頻率特性及壽命均佳,適用于低電壓、高電流的應用。固態電容器最重要的基礎原材料是電極箔,電極箔用于承載電荷,占電容器生產成本的30%-70%。電極箔生產主要經歷兩道工序,即腐蝕和化成,腐蝕箔是電極箔的不完全形式,再經過化成工序,即為電極箔的成品形式,也稱為化成箔,直接作為固態電容器的原材料。
 
固態電容器及等效串聯電阻認識
 
固態電容在網絡通信領域主要應用于路由器、轉換器、機頂盒等。例如對于路由器來說:固態電容采用了高分子電介質,固態粒子在高達 100 攝氏度或者零下 50 攝氏度環境下,都能正常穩定的工作,無論是粒子澎漲或是活躍性均較液態電解液低,它的沸點也高達攝氏 350 度,因此幾乎不可能出現爆漿的可能性。除了能使路由器更持久穩定的工作,固態電容等效串聯電阻小的特性使路由器能更節能低耗。作為三大被動電子元器件(電阻、電容及電感)之一的電容器在電子元器件產業中占有重要的地位,是電子線路中必不可少的基礎電子元器件。在整機使用的電子元件中,電容器用途最廣泛、用量最大,約占全部電子元件用量的40%左右。
 
電容器以介質材料的種類來看,可以分為鋁/鉭電解電容器、陶瓷電容器、薄膜電容器、紙介電容器、云母電容器等,其中鋁/鉭電解電容器、陶瓷電容器和薄膜電容器這三類約占電容器市場總量的90%以上。電子設備小型化、輕量化的發展趨勢對固態電容器的性能提出了更高的要求,主要技術發展趨勢有:耐高溫、長壽命、高可靠性;片式化、小型化;環保性等。而電極箔高比容、高電壓更是成為發展方向。
 
 固態電容器及等效串聯電阻認識
ESR即等效串聯電阻。理論上一個完美的電容自身不會產生任何能量損失,但因為制造電容的材料有電阻,電容的絕緣介質有損耗,各種原因導致電容變得不“完美”。這個損耗在外部,表現為就像一個電阻跟電容串聯在一起,所以就起了個名字叫做“等效串聯電阻”。比如,我們認為電容上面電壓不能突變,當突然對電容施加一個電流,電容因為自身充電,電壓會從0開始上升。但是有了ESR,電阻自身會產生一個壓降,這就導致了電容器兩端的電壓會產生突變。無疑的,這會降低電容的濾波效果,所以很多高質量的電源啦一類的,都使用低ESR的電容器。同樣的,在振蕩電路等場合,ESR也會引起電路在功能上發生變化,引起電路失效甚至損壞等嚴重后果。ESR值與紋波電壓的關系可以用公式V=R(ESR)×I表示。這個公式中的V就表示紋波電壓,而R表示電容的ESR,I表示電流。可以看到,當電流增大的時候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會成倍提高。

 

 

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