宁夏栽铝建材有限公司

中心議題：

• 固態(tài)電解電容器的主要特點(diǎn)
• 固態(tài)電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外形
• 固態(tài)電解電容器的基本參數(shù)與特性
• 固態(tài)電解電容器的應(yīng)用及指南

鋁電解電容器及鉭電解電容器是大家較熱悉的，但對新開發(fā)的鋁聚合物固態(tài)電解電容器可能就較生疏了。本文介紹CDE公司生產(chǎn)的ESRD及ESRE兩個(gè)系列貼片式鋁聚合物電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)與特性曲線及應(yīng)用。

主要特點(diǎn)

ESRD及ESRE兩個(gè)系列的電解電容具有極好的高頻特性，允許大的紋波電流，電容量允差±20％(精度為M級)，等效串聯(lián)電阻ESR小，ESRD電容在100kHz時(shí)為10～45mΩ，ESRE電容在100kHz時(shí)低于10mΩ，400kHz、20℃時(shí)的阻抗為13mΩ到81mΩ，在使用溫度范圍內(nèi)阻抗幾乎不變，工作壽命長，小尺寸貼片式封裝，ESRD的尺寸為7.3mm(長)×4.3mm(寬)×1.8mm(高)，而ESER系列的尺寸僅高度尺寸不同，高度為4.2mm，工作溫度為-55℃～+105℃。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外形

這兩個(gè)系列電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，用鋁極做陽極，在下表面用電解工藝制成一層氧化鋁絕緣層。采用高分子聚合物薄膜作為固態(tài)電解質(zhì)，由碳襯底及鍍銀層作為陰極，外部用塑料封裝。這種多層結(jié)構(gòu)與鋁電解電容器及固態(tài)鉭電解電容器是不同的，在0.1MHz～10MHz頻段有很好的特性。

該電容器的外形如圖2所示，其外形及底面尺寸與某些鉭電解電容器相同。頂面有橫道的一端為陽極，頂面上有電容容量代碼及耐壓代碼。容量代碼的第一位、第二位表示電容量的基數(shù)，第三位表示幾個(gè)零，例如220表示22μF，101表示100μF。有的在第二位用R，則R表示小數(shù)點(diǎn)，如4R7表示4.7μF。耐壓代碼為，D=2V，G=4V，J=6.3V，K=8V、B=12.5V、C=16V。

基本參數(shù)與特性

ESRD系列的基本參數(shù)如表1所示，ESER系列如表2所示。

這兩個(gè)系列電容器的典型特性曲線如圖3、圖4及圖5所示。圖3是56μF(ESRD系列)及270μF(ESRE系列)在不同頻率時(shí)的阻抗值及ESR值。在100kHz～1MHz時(shí)，其阻抗及ESR值都很小，并且可以看出即使是56μF的電容量，在1MHz時(shí)，其ESR值與270μF的值相差并不多。

圖4是三種不同的10μF電容器在溫度變化時(shí)的阻抗變化情況，可以從圖4中看出鋁電解電容器在負(fù)溫時(shí)阻抗變化較大，鉭電容性能較好，而ESRD電容在-55℃～+105℃的溫度范圍內(nèi)阻抗幾乎不變，而且三種電容中ESRD型電容器的阻抗最小。

圖5是在不同頻率下100μF的鉭電容、10μF及47μF的ESRD電容的ESR值的變化情況。由圖可以看出，在1MHz時(shí)，10μF的ESRD電容的ESR值約為0.012Ω，而100μF的鉭電容在1MHz時(shí)約為0.016Ω，二者的容量差10倍，這說明ESRD電容具有良好的高頻性能。
[page] 在DC/DC變換器電路或電荷泵電路中，低ESR值意味著更高的轉(zhuǎn)換效率，在輸出濾波電路中有更小的紋波電壓。另外，小尺寸的電容器能減小電源體積，便于應(yīng)用到便攜式產(chǎn)品中。

應(yīng)用及指南

這兩個(gè)系列的電容器主要應(yīng)用于主板旁路電容、DC/DC變換器、電源去耦、高頻噪聲抑制電路及便攜式電子設(shè)備等。

在使用中可以在額定電壓下連續(xù)工作，但不能超過額定電壓使用，因此在選擇時(shí)要留有余地。電容器在作平滑濾波時(shí)，由于它有ESR，因此在充電、放電過程中會產(chǎn)生熱量而使溫度上升，因此紋波電流也應(yīng)小于表1及表2值。另外抑制紋波電流大小與頻率有關(guān)，不同的頻率其ESR值不同，不同頻率時(shí)要乘一個(gè)倍數(shù)，如表3所示。另外，可以看出低頻使用時(shí)的效果稍差。

這兩個(gè)系列電容器有極性，有橫道端為正極，不可接反。最大承受反壓僅為10％額定電壓，反向電壓脈沖可達(dá)20％額定電壓，超過該值會損壞電容器?？刹捎没亓骱?，其焊接特性如圖6所示。也可用手工焊，但烙鐵溫度不能超過350℃，時(shí)間不超過10秒。