鋁電解電容器常見(jiàn)于電路主板中,你可能看見(jiàn)過(guò)一種紅色的圓柱形電容,其實(shí)那就是FPCAP電容——多功能聚合物電解電容和普通的鋁電解電容器不同,固態(tài)高分子鋁電解電容器具有{zy1}的性能:一是頻率,其能夠用于低電阻、高頻的數(shù)字電路,可容許大紋波電流,為電路的小型化做共享;二是溫度特性,固態(tài)的鋁電解電容器內(nèi)部沒(méi)有電解液,因而不會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓鴮?dǎo)致電解液的干涸和蒸發(fā),從而影響電路的工作;三是壽命,其壽命比普通的鋁電解電容器長(zhǎng)很多。
其中,對(duì)于固態(tài)高分子鋁電解電容器的溫度特性,采取的電解質(zhì)是一種叫PEDOT的物質(zhì),該物質(zhì)與普通的鋁電解電容器相比,整整增加了1萬(wàn)倍的導(dǎo)電率。有部分高分子廠商采用的是TCNQ的復(fù)合材料,他們生產(chǎn)的固態(tài)高分子鋁電解導(dǎo)電率僅為普通鋁電解的100倍或者1000倍,熔點(diǎn)范圍是230℃~240℃。如果所有產(chǎn)品都用在同樣的高溫環(huán)境中,卓昊長(zhǎng)壽命電解電容產(chǎn)品的高分子不容易分解,性能穩(wěn)定。

型驅(qū)動(dòng)電源的“優(yōu)點(diǎn)”。就是可以和可控硅調(diào)光器連接。因?yàn)榭煽毓枵{(diào)光器要求純阻負(fù)載,而現(xiàn)在這類驅(qū)動(dòng)電源采用那么多措施以后,功率因數(shù)接近1,當(dāng)然可以和可控硅調(diào)光器連接了。那么這個(gè)是不是一個(gè)“優(yōu)點(diǎn)”呢?要知道用了可控硅調(diào)光器以后,整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)和效率都會(huì)變得很差,那么前面費(fèi)了那么大的力氣去提高驅(qū)動(dòng)電源的功率因數(shù)和效率豈不是都是白費(fèi)力氣了嗎?如果真的要進(jìn)行調(diào)光,LED可以用直流或脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光,能夠真正得到{gx}和節(jié)能地調(diào)光。wq不需要采用幾十年前的可控硅技術(shù)。


漏電流
電容器的介質(zhì)對(duì)直流電流具有很大的阻礙作用。然而,由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成的以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流。通常,漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大。它的計(jì)算公式大致是:I=K×CV。漏電流I的單位是μA,K是常數(shù)。一般來(lái)說(shuō),電容器容量愈高,漏電流就愈大。從公式可得知額定電壓愈高,漏電流也愈大,因此降低工作電壓亦可降低漏電流。
壽命
首先要明確一點(diǎn),鋁電解電容一定會(huì)壞,只是時(shí)間問(wèn)題。影響電容壽命的原因有很多,過(guò)電壓,逆電壓,高溫,急速充放電等等,正常使用的情況下,zui大的影響就是溫度,因?yàn)闇囟仍礁唠娊庖旱膿]發(fā)損耗越快。需要注意的是這里的溫度不是指環(huán)境或表面溫度,是指鋁箔工作溫度。廠商通常會(huì)將電容壽命和測(cè)試溫度標(biāo)注在電容本體。
因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半,所以不要以為2000小時(shí)壽命的鋁電解電容就比1000小時(shí)的好,要注意確認(rèn)壽命的測(cè)試溫度。每個(gè)廠商都有溫度和壽命的計(jì)算公式,在設(shè)計(jì)電容時(shí)要參照實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。需要了解的是要提高鋁電解電容的壽命,第yi要降低工作溫度,在PCB上遠(yuǎn)離熱源,第二慮使用zui高工作溫度高的電容,當(dāng)然價(jià)格也會(huì)高一些。
阻抗:
在特定的頻率下,阻礙交流電流通過(guò)的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關(guān),且與 ESR 也有關(guān)系。電容的容抗在低頻率范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐步減小,頻率繼續(xù)增加達(dá)到中頻范圍時(shí)電抗降至ESR的值。當(dāng)頻率達(dá)到高頻范圍時(shí)感抗變?yōu)橹鲗?dǎo),所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。
開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)十kHz,甚至是數(shù)十MHz,這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo),衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性,要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。
總結(jié)
從表面上來(lái)看DF、漏電流、ESR愈低,紋波電流愈高,鋁電解電容性能越好,但是性能提高的價(jià)是體型的肥大和價(jià)格的提高。因此,鋁電解電容的選擇必須慎重,既要兼顧性能要求,又要慮封裝尺寸,在設(shè)計(jì)時(shí)一定要針對(duì)系統(tǒng)要求,仔細(xì)查閱相關(guān)的產(chǎn)品手冊(cè),認(rèn)真確定適宜的型號(hào),并進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。

