贴片铝电解电容

贴片铝电解电容

如今，随着经济社会的发展，随着科技水平的提高，独石电容与瓷片电容都越来越普及地进入老百姓的日常生活，它们就在灯具内部。由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解那样使用电解液。另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用了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。它被应用于大容量滤波的地方，像CPU插槽附近就可以看到钽电容的身影，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。

目录

一、贴片铝电解电容方案介绍

二、贴片铝电解电容的优点

三、贴片铝电解电容的作用

四、贴片铝电解电容的主要参数

五、贴片铝电解电容的特性

六、贴片铝电解电容的构造

七、贴片铝电解电容的原理

八、贴片铝电解电容发展趋势

正文

一、贴片铝电解电容方案介绍

电解电容器是以电解的方法形成的氧化皮膜作为介质而作成的

电容器。而铝电解电容器是以高纯度铝当阳极，和以乙二醇、丙三醇、硼和氨水等等所组成的糊状物当电解液，在电解液中电解使铝表面产生一层极薄的氧化铝膜为介质所作成的电容器。电解电容器因为电介质薄膜可以作得很薄，因此可以作出体积小容量大的电容器，为大容量电容器的主要的零件。但是电解电容器却有不少缺哈，例如频井特性和温度特性差，而且漏电流和介质损失大等等。另外，当极性被反接时或两端所加得电压超出规格时，其安全性将被破坏，电解液将被气化而爆出(即俗称所谓的击穿)有很多的外在环境因素都会引起电解电容器性能上的劣化，如温度、湿度、气压和振动等，电气方面的影响则包括了电压、涟波、电流和充放电等。

二、贴片铝电解电容的优点

贴片铝电解电容与传统的电解电容相比，它采用具有高导电度、高稳定性的导电高分子材料作为固态电解质，代替了传统铝电解电容器的电解液，它所采用的电解质电导率很高，再加上其独特的结构设计，大幅度改善传统液态铝电解电容器的缺点，展现出极为优异的特性。

1、理想的高频低阻抗特性。高分子聚合物固体电解电容器的损耗极低，具有理想的高频低阻抗特性，所以广泛应用于退藕、滤波设计等电路中，效果理想，特别是高频滤波效果优秀。通过一个实验可以更加直观和清除地看出高分子聚合物固体铝电解电容器与普通电容器之间的高频特性明显差异。在平滑电路输入叠加1MHz(峰一封值电压8V)高频干扰信号，用1只47UF的高分子聚合物固体电解电容器滤波，可使噪声降到仅有峰一峰电压30mv输出。要达到同样的滤波效果，需要并联4只1000UF的普通型液态铝电解电容器，或者并联接入3只100UF的钽电解电容器。

2、耐大纹波电流能力强。高分子聚合物固体电解电容器具有耐大纹波电流的能力，适宜在开关电源电路中短时间内提供较大的电流。短时间内端电压下降明显，所以对外提供高频电流的能力很强，具备很好的瞬间响应特性。

3、频率特性平坦和温度特性良好。高分子聚合物固体电解电容器在0、1~10MHz频段内具有平坦的电容量——频率特性。它还具有极佳的温度特性，一般温度从-55度变到105度，电容量仅改变

-5%~+8%高分子聚合物固体铝电解电容器还具有长寿命、高可靠性、它主要应用于主板旁路电容、DC/DC变换器、小型大功率电源、电源退藕、高频噪声抑制电路及便携式电子设备等。高分子聚合物固体铝电解电容器由于使用铝和导电高分子聚合物材料，因此不会燃烧或冒烟，不会爆炸。

三、贴片铝电解电容的作用

电解电容器是以电解的方法形成的氧化皮膜作为介质而作成的

电容器。而铝电解电容器是以高纯度铝当阳极，和以乙二醇、丙三醇、硼和氨水等等所组成的糊状物当电解液，在电解液中电解使铝表面产生一层极薄的氧化铝膜为介质所作成的电容器。

1、滤波作用

在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0、001--0、lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。

2、耦合作用

在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合，为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。

四、贴片铝电解电容的主要参数

1、等效串联ESR ESR的高低，与电解电容结构、电解电容的容量、电压、频率及温度…都有关，ESR要求越低越好。当额定电压固定时，容量愈大ESR愈低。当容量固定时，选用高额定电压的品种可以降低ESR。低频时ESR高，高频时ESR低，高温也会使ESR上升。等效串联电阻ESR很多品牌可以从规格说明书上查到。

2、漏电流铝电解电容都存在漏电的情况，这是物理结构所决定的。不用说，漏电流当然是越小越好。电解电容容量愈高，漏电流就愈大;降低工作电压可降低漏电流。反过来选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流。结合上面的两个参数，相同条件下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命。真是好处多多，唯价格上会高一些。有个说法，既电解电容工作在远低于额定工作电压时，由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用，会导致电解电容的极化而降低涟波电流，增大ESR，从而提早老化。但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”，综合一些长期的实践经验来看，选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压，是比较合理可*的。业余情况下可以对电解电容的漏电流大体上估计一下。把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电，放置一段时间后再检测电解电容两端的电压下降程度。下降电压越少的漏电流就越小。

3、标称参数就是电解电容外壳上所列出的数值①静电容量，用uF表示。②工作电压(workingvoltage)简称WV，应为标称安全值，也

就是说应用电路中，不得超过此标称电压。③温度：常见的大多为85度、105度。高温条件下(例如纯甲类功放)要优选105度标称的。一般情况下优选高温度系数的对于改善其他参数性能也有积极的帮助。

4、损耗电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下，电解电容的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。

5、纹波电流：纹波电流对于石机的滤波电路来说，是一个很重要的参数。纹波电流是愈高愈好。它的高低与工作频率相关，频率越高纹波电流越大，频率越低纹波电流越小。传统的认为我们需要在低频时能够有很高的纹波电流，以求得到良好的大电流放电特性，使的低频更加结实饱满富有弹性，以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的纹波电流对音色的正面帮助也很大，可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感。

6、频率特性：随着频率的上升，一般电解电容的电容量呈现下降的规律。

五、贴片铝电解电容的特性

1、有极性电解电容

有极性电解电容由于内部结构的原因，两根引脚有正负极之分，使用中不能相互搞反，否则不但不能起到正常作用，还会引起爆炸。为减轻这种危害，这种电解电解电容上设有防爆口。有极性电解电容的特点是容量可以做的很大，且容量越大体积越大，漏电流也比较大。

2、无极性电解电容

无极性电解电容又称双极性电解电容，无极性电解电容由于采用了双氧化膜结构，使电解电解电容的引脚变成了无极性的，同时又保留了电解电容体积小、容量大、成本低的优点。音响中分频电路的分频电容就是无极性电解电容。

3、钽电解电容

钽电解电容采用防潮、阻燃性环氧树脂包封，体积小、漏电流和介质损耗小，频率及温度特性好，寿命长，可靠性高、稳定性好，而且有很宽的工作温度范围，长时间工作和搁置后性能稳定。它适用于尖端军事，计算机，汽车，通信，高档家用电器等领域。

4、非固体钽电解电容

它是管状半密封、有极性、非固体电介质、烧结阳极钽质电解电容，它具有体积小、漏电流小、性能优良、稳定可靠、寿命长等优点。适用于通信，宇航等军用及民用电子设备。

5、固体钽电解电解电容

它是金属外壳全密封固体电介质电解电解电容。具有体积小、工作温度宽、性能稳定可靠、寿命长等优点。广泛适用于军用及民用仪器仪表及其他电子设备。

六、贴片铝电解电容的构造

铝电解电容器的素子，正负极是使用高纯度的铝箔组成，正负极之间是以浸渍电解液后的电解纸做为分离层，外部由橡胶塞和铝壳组成，用铝壳和橡胶密封的目的是为了保护内部的素子和抑制电解液挥发，保证制品寿命。铝电解电容上的压力阀是作用是当不正确使用时，如接入负电压或正电压过大，内部压力会增大，为了防止电容爆炸，电容器的一部分被做的很薄以具有压力阀的作用。压力阀位于电容器的顶部，所以当使用有压力阀的电容器时，其上方必须需有足够的空间。

七、贴片铝电解电容的原理

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(液态电解质)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(注意和电介质区分)，电解电容器因而得名。

八、贴片铝电解电容发展趋势

随着电解电容制造技术的不断发展，设备制造成本及其材料成本的不断下降，点解电容也成为制造商普遍看好的品质，其未来发展也大致呈现以下几种趋势：

1、体积缩小化扁平化

近些年来随这点解电容铝箔比容的不断提高，为电解电容的体积缩小化，低成本化创造了必要条件，化箔强度的提高页尾电容器扁平化及其整机薄型话创造了条件。高强度高比容的点解的铝箔发展趋势也造成电容器体积的不断缩小及其扁平化。

2、低阻抗耐，打纹波电流，长寿命

高电导率材料，离子液体的开发，促成电解质的电导率不断提高，新型点解电容的箔纸的密度及其阻抗也在不断降低，电容器耐高温密封材料的发展，是电容器低阻抗，耐大纹波，长寿命的性能大大改善。在高温工作环境下，万小时级的电容产品也相应出现。

3、上限工作温度的使用寿命不断提高

随着汽车电子行业的的发展，电容器在上限温度工作下的使用寿命不断改善，125℃的电容器的寿命从1000~2000h提高到

3000~5000h，上限工作温度150℃，寿命1000~2000h的铝电解电容

也量产化，随这汽车工业的不断发展，电容器的上限工作温度的使用寿命也会进一步的发展。

4、固态电解电容的商品化迅速提升

因为固态电解电容比传统的铝电解电容更能适应极端的工作温度，发生故障对电路板的风险性也大大减小。固态电容也更适用于高技术，高精密的电子产品。但由于固态电容的造价要远高于点解电容，所以严重阻碍的其的商业化。但是随这时间的不断推移，生产技术的不断革新，使得近些年固态电容的制造成本也在不断降低。随这时间技术的沉淀，固态电容实现商品化也指日可待。

5、片式电容进一步发展

片式电容相比传统的点解电容最大的优点就是可以实现机器安装，更适合于工业化发展的自动化及量产化。近些年片式电容的专利保护期即将结束，产品的规格品种也迅速扩大，电容器的生产技术不断发展，机械制造成本和材料成本也大幅度的下降。工业自动化进程的加快也会为片式电容的发展带来先机条件。