固态电容全面分析.docVIP

深圳市安倍能电子有限公司 四：固态电容全面分析 第一点，固态电容为高频电解电容，受此范围限制，高频电容普遍容量做的都不高，固态电容在耐压超过16V后 容量显著减小，到20V为330UF，25V,35V均为220UF。50V56UF，63V39UF。高频电容还有一点就是在低频情况下，性能不太好，阻抗很大，工作频率在100KHz到300KHz效果最理想。第二点，固态电容受体积限制，不同于铝电解，体积可以理论上无限大，而且由于技术材料不同，最高电压仅63V。最低电压2.5V。所以限制了很多的用途，比如电源的输入端无法选用。第三点，固态电容成本高，是铝电解电容的数倍。材料工艺各不相同，而且没有全球化大规模的生产，目前全球生产厂家大约在10-15家。量没走的上去，成本高是在所难免的。第四点，关于固态电容的选型。滤高频的情况下，固态电容的容量可以选择液态铝电解容量的1/4到1/5。电压无须抛高。例如工作电压2.4V纹波电压不超过2.8V就可以选用2.5V的固态电容，如果纹波电压超过2.8V就要选用4V的了。不过选型毫无疑问也是受到实际线路板的设计限制，具体情况具体分析。第五点，固态电容的寿命问题。固态电容的标准寿命为105度2000H，95度6600小时，85度20000H，75度66000H，65度200000H。20万小时超过20年。第六点，固态电容的温度特性。固态电容耐温性能非常良好，由于内部电解质为固体，没有电解液的沸点，冰点等诸多问题，永不爆浆。而且更加耐高低温，在温度105度工作环境下，依然运行良好，-55度时依然能够工作，容量损失不大。 固态电容的PEDT专利到期，固态电容可望取代传统电容 高分子固体电容器又叫聚合物电解电容器，是指以高分子导电材料(PEDT)取代传统电解液的固态电解电容器，现在有高分子固体铝电解电容器和高分子固体钽电解电容器两种。一、电容器的分类 　　电容的种类首先要按照介质种类来分。按介质可分为无机介质电容器、有机介质电容器和电解电容器三大类。 1、无机介质电容器： 包括人们熟悉的陶瓷电容以及云母电容，在CPU上我们会经常看到陶瓷电容。陶瓷电容的综合性能很好，可以应用GHz级别的超高频器件上，比如CPU/GPU。当然，它的价格也很贵。 2、有机介质电容器： 例如薄膜电容器，这类电容经常用在音箱上，其特性是比较精密、耐高温高压。 3、电解电容器： 　　人们所熟知的铝电容，钽电容其实都是电解电容。如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话，那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。我国电解电容年产量300亿只，且年平均增长率高达30%，占全球电解电容产量的1/3以上。 　　电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝、钽或者铌。但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了，目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极，而在于电解质，也就是阴极。 按照阴极材料分类，电解电容器可分为电解液、二氧化锰、TCNQ有机半导体、固体聚合物导体等。 二、电解电容器的发展趋势 　　目前，新型的电解电容发展的非常快，某些产品的性能已达到无机电容器的水准，电解电容正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛，基本上，有电源的设备都会使用到电解电容。例如通讯产品，数码产品，汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由于技术的进步，如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。 　　在电解电容中,传统的铝电解电容由是以电解液作为介电材料，摆脱不了因为物理特性而受热膨胀，出现漏液的危险现象，让铝电解电容器面临著前所未有的压力和挑战，部分市场悲观地认定铝电解电容已经穷途末路，未来将退出被动元件舞台舞台。另外，传统钽电解电容采用二氧化锰作为阴极材料，除了由于电压问题容易出现燃烧的危险之外，更因为环保问题使得未来市场大幅受限。此外，由于有机半导体TCNQ是一种氰化物，在高温时容易挥发出剧毒的氰气，在生产和使用中会有限制。因此，高分子固体电容器的成长潜力巨大。 　　以高分子导电材料取代传统电解液的固态铝质电解电容器，具有高频低阻抗（10毫欧）、高温稳定（-50度~125度）、快速放电、减小体积、无漏液现象，以及在85的工作环境中，寿命最高可达40,000小时等等优点，让固态电解电容器受到市场的欢迎，再加上Intel的推波助澜，更使得固态电容大受市场欢迎，在2005年出现大幅成长，而2006年需求成长动力不减。 　　高分子固体电容器的阴极材料可用聚吡咯、聚苯胺和PEDT三种，与前两者导电聚合物相比。PEDT有如下优点：在可见光谱内具有高透射率及较高导电率最小表面电阻可达150Ω/cm2 （决于制造条件）更好的抗水解性、光稳定性及热稳定性在高PH值时，导电性不