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電解電容分類

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電解電容分類

電解電容(Electrolytic Capacitor)

電解電容是用金屬作為陽極(Anode)，并在表面形成一層金屬氧化膜作為介質(zhì)；然后濕式或固態(tài)的電解質(zhì)和金屬作為陰極(Cathode)。電解電容大都是有極性的，如果陰極側(cè)的金屬，也有一層氧化膜，就是無極性的電解電容。

根據(jù)使用的金屬的不同，目前只要有三類電解電容：

 鋁電解電容(Aluminum electrolytic capacitors)

鋁電解電容應(yīng)該是使用最廣泛的電解電容，最便宜，其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：


鋁電解電容的制作工藝大致有如下幾步：

首先，鋁箔會通過電蝕刻(Etching)的方式，形成一個非常粗糙的表面，這樣增大了電極的表面積，可以增大電容量；
再通過化學(xué)方法將陽極氧化，形成一個氧化層，作為介質(zhì)；
然后，在陽極鋁箔和陰極鋁箔之間加一層電解紙作為隔離，壓合繞制；
最后，加注電解液，電解紙會吸收電解液，封裝成型。
使用電解液的濕式鋁電解電容應(yīng)用最廣；優(yōu)點就是電容量大、額定電壓高、便宜；缺點也很明顯，就是壽命較短、溫度特性不好、ESR和ESL較大。對于硬件開發(fā)來說，需要避免過設(shè)計，在滿足性能要求的情況下，便宜就是最大的優(yōu)勢。

下圖是基美(Kemet)的鋁電解電容產(chǎn)品，大致可以看出鋁電解電容的特點。



鋁電解電容也有使用二氧化錳、導(dǎo)電高分子聚合物等固態(tài)材料做電解質(zhì)；聚合物鋁電解電容的結(jié)構(gòu)大致如下圖所示：




聚合物鋁電解電容的ESR較小，容值更穩(wěn)定，瞬態(tài)響應(yīng)好；由于是固態(tài)，抗沖擊振動能力比濕式的要好；可以做出較小的SMD封裝。當(dāng)然，濕式的鋁電解電容也可以做SMD封裝，不過大都是長這樣：

圖片來源于百度圖片
而聚合物鋁電解電容的封裝長這樣：




鉭電解電容(Tantalum electrolytic capacitors)

鉭(拼音tǎn)電解電容應(yīng)用最多的應(yīng)該是利用二氧化錳做固態(tài)電解質(zhì)，主要長這樣：



固態(tài)鉭電解電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致如下圖所示：




鉭電容與鋁電解電容比，在于鉭氧化物(五氧化二鉭)的介電常數(shù)比鋁氧化物(三氧化二鋁)的高不少，這樣相同的體積，鉭電容容量要比鋁電解電容的要大。鉭電容壽命較長，電性能更加穩(wěn)定。

鉭電容也有利用導(dǎo)電高分子聚合物(Conductive Polymer)做電解質(zhì)，結(jié)構(gòu)與上圖二氧化錳鉭電容類似，就是將二氧化錳換成導(dǎo)電聚合物；導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率比二氧化錳高，這樣ESR就會更低。

另外還有濕式的鉭電容，特點就是超大容量、高耐壓、低直流漏電流，主要用于軍事和航天領(lǐng)域。濕式的鉭電容主要長這樣：




鈮電解電容(Niobium electrolytic capacitors)
鈮電解電容與鉭電解電容類似，就是鈮及其氧化物代替鉭；鈮氧化物(五氧化二鈮)的介電常數(shù)比鉭氧化物(五氧化二鉭)更高；鈮電容的性能更加穩(wěn)定，可靠性更高。

AVX有鈮電容系列產(chǎn)品，二氧化錳鉭電容外觀是黃色，而鈮電容外觀是橙紅色，大致長這樣：




電解電容對比表，數(shù)據(jù)來源于維基百科，僅供參考。

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| 發(fā)布時間：2018.06.21    來源：電源適配器廠家
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