電容和體積由于電解電容大多采用卷繞結(jié)構(gòu),容易擴大體積,所以單位體積的電容很大,比其他電容大幾倍到幾十倍。然而,大電容的獲得是以體積膨脹為代價的。開關(guān)電源要求更高的效率和更小的體積。因此,有必要尋找新的解決方案來獲得具有大電容和小體積的電容器。一旦有源濾波電路用于開關(guān)電源的原邊,鋁電解電容器的使用環(huán)境就變得比以前更加惡劣:(1)高頻脈沖電流主要是20kHz~100kHz的脈動電流,而且增加很大;(2)變流器主開關(guān)管發(fā)熱,導致鋁電解電容器環(huán)境溫度升高;(3)大部分變換器采用升壓電路,所以需要耐高壓的鋁電解電容。結(jié)果,由現(xiàn)有技術(shù)制造的鋁電解電容器不得不選擇大尺寸的電容器,因為它們需要吸收比以前更多的脈動電流。結(jié)果,電源的體積巨大,并且難以在小型化的電子設備中使用。為了解決這些問題,有必要研究和開發(fā)一種新型的電解電容器,這種電容器體積小,耐高壓,并允許大量的高頻脈沖電流流過。另外,這種電解電容器,在高溫環(huán)境下工作,工作壽命長。電容器外殼、輔助引出端子與正、負極 以及電路板間必須完全隔離。南通鉭電容貼片品牌
陶瓷電容器的起源:1900年,意大利人L.longbadi發(fā)明了陶瓷介質(zhì)電容器。20世紀30年代末,人們發(fā)現(xiàn)在陶瓷中加入鈦酸鹽可以使介電常數(shù)加倍,從而制造出更便宜的陶瓷介質(zhì)電容器。1940年左右,人們發(fā)現(xiàn)陶瓷電容器的主要原料BaTiO3(鈦酸鋇)具有絕緣性,隨后陶瓷電容器開始用于尺寸小、精度要求高的電子設備中。陶瓷疊層電容器在1960年左右開始作為商品開發(fā)。到1970年,隨著混合集成電路、計算機和便攜式電子設備的發(fā)展,它迅速發(fā)展起來,成為電子設備中不可缺少的一部分。目前,陶瓷介質(zhì)電容器的總數(shù)量約占電容器市場的70%。淮安NPO電容批發(fā)MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitors)是片式多層陶瓷電容器英文縮寫。
作為電氣和電子元件,電容器對我們電工來說是非常熟悉的。你在生活中總會接觸到無功補償中的電力電容器,變頻器DC主電路中的濾波電容器,各種電子線路板上形狀各異的電容器或者電風扇中的CBB電容器。電容器有很多種?,F(xiàn)在我就重點介紹一下應用范圍較廣,用途比較大的電解電容。電解電容器目前分為鋁電解電容器和鉭電容器兩大類,其中鋁電解電容器較為常見。電解電容和其他種類電容比較大的區(qū)別就是——電解電容有極性和-,所以在使用DC電路時一定要注意這一點。一旦極性不對,危險在所難免!另外,電解電容不會出現(xiàn)在交流電路中。極性電容和非極性電容原理相同,都是儲存和釋放電荷;極板上的電壓(這里電荷積累的電動勢稱為電壓)不能突變。
鉭電容的性能優(yōu)良,是一種體積小、電容大的產(chǎn)品。在電源濾波器、交流旁路和其他應用中,幾乎沒有競爭對手。鉭電解電容器主要用于濾波、儲能和轉(zhuǎn)換、標記旁路、耦合和去耦,以及作為時間常數(shù)元件等。因為它們可以儲電,可以充放電。在應用中,應注意其性能特點。正確使用有助于充分發(fā)揮其功能,如考慮產(chǎn)品的工作環(huán)境和加熱溫度,采取降額使用等措施,使用不當會影響產(chǎn)品的使用壽命。比如3354USB接口輸出,降額后耐壓達到5V,集成度比較高。當陶瓷電容器不能滿足高耐壓和大容量的要求時,我們不得不選擇鉭電容器。陶瓷的儲能效果并不能按照并聯(lián)的電容來等效,達到同樣效果的成本也很高。鉭電容的性能優(yōu)異,是電容器中體積小而又能達到較大電容量的產(chǎn)品。
隨著頻率的升高,容抗下降、感抗上升,容抗等于感抗并相互抵消時的頻率為鋁電解電容器的諧振頻率,這時的阻抗比較低,只剩下ESR。如果ESR為零,則這時的阻抗也為零;頻率繼續(xù)上升,感抗開始大于容抗,當感抗接近于ESR時,阻抗頻率特性開始上升,呈感性,從這個頻率開始以上的頻率下電容器時間上就是一個電感。由于制造工藝的原因,電容量越大,寄生電感也越大,諧振頻率也越低,電容器呈感性的頻率也越低。這就要求它在開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻段內(nèi)要有低的等效阻抗,同時,對于電源內(nèi)部,由于半導體器件開始工作所產(chǎn)生高達數(shù)百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10kHz左右,其阻抗便開始呈現(xiàn)感性,無法滿足開關(guān)電源使用要求。陶瓷電容器品種繁多,外形尺寸相差甚大從0402(約1×0.5mm)。廣東NPO電容
陶瓷電容較坑的失效就是短路了,一旦陶瓷電容短路,產(chǎn)品無法正常使用,危害非常大。南通鉭電容貼片品牌
由于固態(tài)電解電容采用導電聚合物作為電極層導體,相對與液態(tài)電解液它的導電性能更好,所以對應的ESR(EquivalentSeriesResistance,串聯(lián)等效電阻)非常小,則對應的電容損耗也小。通常情況下,這個特點并不突出,但在一些大功率高頻電路中,對于電源濾波電容則要求ESR越小越好??梢哉f,高頻下,固態(tài)電解電容的低ESR是其較大的優(yōu)點。在一屆大學生智能汽車競賽中有一組節(jié)能信標組,它可以為車模提供超過50W的充電功率。下圖顯示了信標控制電路板上的兩個電解電容。在左邊的電路中使用的是普通液態(tài)電解電容,在電路滿功率輸出50W電能時,這兩個電容發(fā)熱嚴重。將它們替換成相同容量的固態(tài)電容之后,電容就不再發(fā)燙。南通鉭電容貼片品牌