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電解電容分類

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電解電容分類

電解電容(Electrolytic Capacitor)

電解電容是用金屬作為陽極(Anode),并在表面形成一層金屬氧化膜作為介質(zhì);然后濕式或固態(tài)的電解質(zhì)和金屬作為陰極(Cathode)。電解電容大都是有極性的,如果陰極側(cè)的金屬,也有一層氧化膜,就是無極性的電解電容。

根據(jù)使用的金屬的不同,目前只要有三類電解電容:

鋁電解電容(Aluminum electrolytic capacitors)

鋁電解電容應(yīng)該是使用最廣泛的電解電容,最便宜,其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示:


鋁電解電容的制作工藝大致有如下幾步:

首先,鋁箔會(huì)通過電蝕刻(Etching)的方式,形成一個(gè)非常粗糙的表面,這樣增大了電極的表面積,可以增大電容量;
再通過化學(xué)方法將陽極氧化,形成一個(gè)氧化層,作為介質(zhì);
然后,在陽極鋁箔和陰極鋁箔之間加一層電解紙作為隔離,壓合繞制;
最后,加注電解液,電解紙會(huì)吸收電解液,封裝成型。
使用電解液的濕式鋁電解電容應(yīng)用最廣;優(yōu)點(diǎn)就是電容量大、額定電壓高、便宜;缺點(diǎn)也很明顯,就是壽命較短、溫度特性不好、ESR和ESL較大。對(duì)于硬件開發(fā)來說,需要避免過設(shè)計(jì),在滿足性能要求的情況下,便宜就是最大的優(yōu)勢(shì)。

下圖是基美(Kemet)的鋁電解電容產(chǎn)品,大致可以看出鋁電解電容的特點(diǎn)。



鋁電解電容也有使用二氧化錳、導(dǎo)電高分子聚合物等固態(tài)材料做電解質(zhì);聚合物鋁電解電容的結(jié)構(gòu)大致如下圖所示:




聚合物鋁電解電容的ESR較小,容值更穩(wěn)定,瞬態(tài)響應(yīng)好;由于是固態(tài),抗沖擊振動(dòng)能力比濕式的要好;可以做出較小的SMD封裝。當(dāng)然,濕式的鋁電解電容也可以做SMD封裝,不過大都是長這樣:

圖片來源于百度圖片
而聚合物鋁電解電容的封裝長這樣:




鉭電解電容(Tantalum electrolytic capacitors)

鉭(拼音tǎn)電解電容應(yīng)用最多的應(yīng)該是利用二氧化錳做固態(tài)電解質(zhì),主要長這樣:



固態(tài)鉭電解電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致如下圖所示:




鉭電容與鋁電解電容比,在于鉭氧化物(五氧化二鉭)的介電常數(shù)比鋁氧化物(三氧化二鋁)的高不少,這樣相同的體積,鉭電容容量要比鋁電解電容的要大。鉭電容壽命較長,電性能更加穩(wěn)定。

鉭電容也有利用導(dǎo)電高分子聚合物(Conductive Polymer)做電解質(zhì),結(jié)構(gòu)與上圖二氧化錳鉭電容類似,就是將二氧化錳換成導(dǎo)電聚合物;導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率比二氧化錳高,這樣ESR就會(huì)更低。

另外還有濕式的鉭電容,特點(diǎn)就是超大容量、高耐壓、低直流漏電流,主要用于軍事和航天領(lǐng)域。濕式的鉭電容主要長這樣:




鈮電解電容(Niobium electrolytic capacitors)
鈮電解電容與鉭電解電容類似,就是鈮及其氧化物代替鉭;鈮氧化物(五氧化二鈮)的介電常數(shù)比鉭氧化物(五氧化二鉭)更高;鈮電容的性能更加穩(wěn)定,可靠性更高。

AVX有鈮電容系列產(chǎn)品,二氧化錳鉭電容外觀是黃色,而鈮電容外觀是橙紅色,大致長這樣:




電解電容對(duì)比表,數(shù)據(jù)來源于維基百科,僅供參考。

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| 發(fā)布時(shí)間:2018.06.21    來源:電源適配器廠家
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