何为聚合物电容器@@@@?设计哪些电子@@设备@@需要村田@@聚合物铝@@电解电容器@@@@@@?

常见主要电容器种类@@

如果您查看电脑等@@电子@@设备@@的主机板的话@@,最常看见的是@@上图中的@@6种类型的电容器@@。钽电解电容器@@@@(二氧化锰型@@、高分子@@型@@),铝@@电解电容器@@@@(罐状@@/电解液@@、罐状@@/高分子@@、贴片型@@),MLCC等@@。聚合物电容器@@是@@指阴极使用了导电聚合物@@@@的电解电容器@@@@,具有@@低@@@@ESR、稳定的温度特性@@、安全和@@长寿命等@@特性@@。

本文介绍电容器的种类及村田@@@@ECAS系列@@聚合物铝@@电解电容器@@@@@@,通过数据对各种电容器的特性进行比较@@。

什么是@@聚合物电容器@@@@?

聚合物电容器@@是@@一种电解电容器@@@@,其阴极使用聚合物@@(也称为高分子@@@@)。

钽电解电容器@@@@和@@铝@@电解电容器@@@@均属于聚合物电容器@@@@,阴极使用了导电聚合物@@@@。但铝@@电解电容器@@@@阳极@@使用了@@“铝@@箔@@”,阴极使用了导电聚合物@@@@。导电聚合物@@型的钽电解电容器@@@@的阳极@@使用了@@“钽金属@@”。下图所示为导电聚合物@@铝@@电解电容器@@@@的模式图@@。

导电性聚合物铝@@电解电容器@@@@的模式图@@

传统类型的电解电容器@@阴极使用了液体@@电解质@@(电解液@@)及二氧化锰@@。如果替代此类在阴极使用@@“导电聚合物@@”,则可实现@@:

低@@ESR
稳定的温度特性@@
提高@@安全性@@
长寿命化@@

原则上@@,电解电容器@@根据阳极@@使用的阀金属种类决定电介质类型@@,并由此决定介电常数@@、DC偏压特性@@及啸叫特性@@。如此@@,阳极@@、阴极和@@电介质通过组合@@多种材料获得多种特性@@。由于不同材料有其擅长和@@不擅长的领域@@,因此@@电子@@设备@@设计者在设计电路时需要分别使用不同的材料@@。

多种电解质材料的电导率代表性实例@@

什么是@@铝@@电解电容器@@@@@@?

铝@@电解电容器@@@@是@@使用氧化铝@@膜作为介质的极性电容器@@。也会被根据电解质是@@液体@@还是@@@@固体@@而分类@@。

铝@@电解电容器@@@@的结构分阳极@@部@@、阴极部@@、和@@介质@@。铝@@电解电容器@@@@阳极@@采用@@@@99.9%或@@更高纯度的导体@@(铝@@),阴极是@@让液体@@或@@固体@@的电解质与@@介质紧贴后的物质@@,两种都是@@铝@@箔@@@@。介质是@@表面带氧化膜的物质@@(铝@@:Al₂O₃)。

电容器的电容随着@@“电极面积的增加@@”、“介质的相对介电常数的增加@@”、“电极间距离的减小@@”而增加@@。

铝@@是@@一种具有@@整流作用的特别金属@@,被称为阀金属@@。其他具有@@阀金属性能的金属有钽和@@铌@@。通过阳极@@氧化在铝@@表面形成的介质氧化膜@@(Al₂O₃)的相对介电常数约为@@@@7~10,并不比其他电容器中使用的介质高@@,但它通过电解蚀刻铝@@表面使表面积扩大了约@@350倍@@,形成多孔结构@@,从而实现了大容量@@电容器@@。此外@@,电容器的耐电压@@(额定电压@@)取决于介质的厚度@@。另一方面@@,介质越厚@@,则静电容量越小@@。铝@@的特点@@是@@每@@1V的介质厚度很薄@@,约为@@1.3nm。因此@@,适合设计耐高电压且容量大的电容器@@。

各种电容器的电介质的特征@@

铝@@电解电容器@@@@还被根据电解质是@@@@“液体@@”还是@@@@“固体@@”来分类@@。电解液@@为@@“液体@@”的铝@@电解电容器@@@@只有能将液体@@电解液@@@@(电解液@@)气密密封起来的罐型@@,具有@@容量大@@、耐压高的特点@@@@。

液体@@电解质铝@@电解电容器@@@@@@

另一方面@@,采用@@“固体@@”电解质的铝@@电解电容器@@@@因为是@@固体@@@@(导电聚合物@@)而不需要气密密封@@,所以不仅有罐型@@,而且有树脂成型表面贴装型@@,具有@@容量大@@、产品高度低@@的特点@@@@。此外@@,由于是@@固体@@电解质@@,所以不存在挥发的风险@@,因此@@具有@@比液体@@电解质寿命更长的特点@@@@。

固体@@电解质铝@@电解电容器@@@@@@

村田@@的导电聚合物@@铝@@电解电容器@@@@@@

村田@@制作所的导电聚合物@@铝@@电解电容器@@@@@@(ECAS系列@@)具有@@“低@@ESR”、“低@@阻抗@@”和@@“大容量@@”的特点@@。

首先@@,关于@@“低@@ESR”,除了在阴极使用高导电率的导电聚合物@@外@@,还层叠铝@@@@188足彩外围@@app ,从而实现了电解电容器@@中很低@@的@@ESR。

其次@@,关于@@“低@@阻抗@@”,由于对负载侧的波动具有@@良好的稳定性@@,因此@@可以阻止输出电压的下降@@。

最后@@,关于@@“大容量@@”,由于可以增大静电容量@@,且无静电容量的@@DC偏压特性@@,因此@@施加直流电压时的实际使用上的静电容量稳定@@@@。

基于此@@,“低@@ESR”、“低@@阻抗@@”和@@“大容量@@(容量稳定@@)”是@@ECAS系列@@的最大特点@@。

ECAS系列@@的等@@效电路@@

村田@@ECAS系列@@的主要应用@@

电容器在电路中的作用之一是@@稳定和@@平滑电源线的电压@@。随着电子@@设备@@的高功能化@@,就要求严格控制@@CPU等@@电源线的电压@@,有时则需要大静电容量来稳定电源线@@。

CPU和@@FPGA的电源线的简单电路图@@

这种情况虽然可采用@@@@“安装多个@@MLCC”的方法来解决@@,但由于村田@@制作所已将@@ECAS系列@@添加到了@@MLCC的产品群中@@,因此@@可以提供@@“组合@@MLCC与@@ECAS系列@@,减少部件数量和@@成本@@”的解决方案@@。

本文转载自@@:Murata村田@@中国@@