固態(tài)電容原理

為何導(dǎo)電性高分子比液態(tài)電解質(zhì)好?導(dǎo)電性高分子:［態(tài)電解質(zhì):傳導(dǎo)性指數(shù)：10,000!!!電子在分子上快速移動(dòng)（低阻抗）離子在液態(tài)中移動(dòng)較慢（高阻抗）傳導(dǎo)性指數(shù)：導(dǎo)電性高分子:［態(tài)電解質(zhì):傳導(dǎo)性指數(shù)：10,000!!!電子在分子上快速移動(dòng)（低阻抗）離子在液態(tài)中移動(dòng)較慢（高阻抗）傳導(dǎo)性指數(shù)：Z天以ye^fty.gotyeshy.canyeshy.can為什么要采用固態(tài)電容?新世代的固態(tài)電容采用具有高導(dǎo)電度及優(yōu)異熱穩(wěn)定性之導(dǎo)電高分子材料作為固態(tài)電解質(zhì)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)式鋁電解電容器內(nèi)的電解液，大幅改善傳統(tǒng)液態(tài)鋁電解電容器之缺點(diǎn)并展現(xiàn)出極為優(yōu)異的電器特性與可靠度，導(dǎo)珥性高分子鋁固態(tài)電解容器已成為下一世代固態(tài)電解電容器的開發(fā)主流，導(dǎo)電性高分子固態(tài)電容器也成為尖端先迸的電容器代名訶.固態(tài)電容-結(jié)論。低等效串聯(lián)電阻=較低溫度,穩(wěn)定！。耐高澇波電流=CPU,Memory,PCIExpress電源模組設(shè)計(jì)的最佳選擇!。高低溫度變化卜-依然穩(wěn)定！。高可靠度!o較長(zhǎng)的壽命！OperationLifetime。不會(huì)漏液,爆漿或禿起！OperationLifetimeSolidCapacitorElectrolyticCapacitor4(^&yeshy.ce」OS-CON基本構(gòu)造圖童在虹ii.中犧.早行童在虹ii.中犧.早行圖2有機(jī)半導(dǎo)體鋁電解電容構(gòu)造圖固態(tài)鋁聚合物貼片電容則是結(jié)合了鋁電解電容和鉭電容的特點(diǎn)而形成的一種獨(dú)特結(jié)構(gòu)。同液態(tài)鋁電解電容一樣，固態(tài)鋁聚合物多采用貼片形式。高導(dǎo)電率的聚合物電極薄膜沉積在氧化鋁上，作為陰極，炭和銀為陰極的引出電極，這一點(diǎn)與固態(tài)鉭電解電容結(jié)構(gòu)相似（圖3）。鋁箱圖3鉭電容的構(gòu)造真是主板的“治病良藥”？一固態(tài)電解電容特性詳解由于采用了新型的固態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解電容具有液態(tài)電解電容無(wú)法企及的優(yōu)良特性。這些電氣性能對(duì)于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以高頻為特征的應(yīng)用顯得尤為重要。固態(tài)電解電容的多種優(yōu)良特性可以為主板提供進(jìn)補(bǔ)療效，固態(tài)電解電容比液態(tài)電解電容的優(yōu)勢(shì)主要有三點(diǎn)。高穩(wěn)定性：固體鋁電解電容可以持續(xù)在高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作，使用固態(tài)鋁電解電容可以直接提升主板性能。同時(shí)，由于其寬溫度范圍的穩(wěn)定阻抗，適于電源濾波。它可以有效地提供穩(wěn)定充沛的電源，在超頻中尤為重要。固態(tài)電容在高溫環(huán)境中仍然能正常工作，保持各種電氣性能。其電容量在全溫度范圍變化不超過(guò)15%，明顯優(yōu)于液態(tài)電解電容。同時(shí)固態(tài)電解電容的電容量與其工作電壓基本無(wú)關(guān)，從而保證其在電壓波動(dòng)環(huán)境中穩(wěn)定工作。壽命長(zhǎng)：固態(tài)鋁電解電容具有極長(zhǎng)的使用壽命（使用壽命超過(guò)50年）。與液態(tài)鋁電解電容相比，可以算作“長(zhǎng)命百歲”了。它不會(huì)被擊穿，也不必?fù)?dān)心液態(tài)電解質(zhì)干涸以及外泄影響主板穩(wěn)定性。由于沒(méi)有液態(tài)電解質(zhì)諸多問(wèn)題的困擾，固態(tài)鋁電解電容使主板更加穩(wěn)定可靠。固態(tài)的電解質(zhì)在高熱環(huán)境下不會(huì)像液態(tài)電解質(zhì)那樣蒸發(fā)膨脹，甚至燃燒。即使電容的溫度超過(guò)其耐受極限，固態(tài)電解質(zhì)僅僅是熔化，這樣不會(huì)引發(fā)電容金屬外殼爆裂，因而十分安全。工作溫度直接影響到電解電容的壽命，固態(tài)電解電容與液態(tài)電解電容在不同溫度環(huán)境下壽命明顯較長(zhǎng)。表h液態(tài)與固態(tài)電解電容在小同溫度條件卜的使用壽命對(duì)比表溫度范圍液態(tài)電解電容使用壽命（小時(shí)）固態(tài)電解電容使用壽命（小時(shí)）壽命延長(zhǎng)比95C4000632460^S5C800020000150%75T1160006324530國(guó)驀低ESR和高額定紋波電流：ESR（EquivalentSeriesResiSTance）指串聯(lián)等效電阻，是電容非常重要的指標(biāo)。ESR越低，電容充放電的速度越快，這個(gè)性能直接影響到微處理器供電電路的退藕性能，在高頻電路中固態(tài)電解電容的低ESR特性的優(yōu)勢(shì)更加明顯?？梢哉f(shuō)，高頻下低ESR特性是固態(tài)電解電容與液態(tài)電容性能差別的分水嶺。固態(tài)鋁電解電容的ESR非常低，同時(shí)具有非常小的能量耗散。在高溫、高頻和高功率工作條件下固態(tài)電容的極低ESR特性可以充分吸收電路中電源線間產(chǎn)生的高幅值電壓，防止其對(duì)系統(tǒng)的干擾。目前CPU的功耗非常大，主頻已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出1GHz，同時(shí)CPU的峰值電流達(dá)到80A或更多，輸出濾波電容已經(jīng)接近工作臨界點(diǎn)。另一方面，CPU采用多種工作模式，大部分時(shí)間處于工作模式的轉(zhuǎn)換過(guò)程。當(dāng)CPU由低功耗狀態(tài)轉(zhuǎn)為全負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，這種CPU的瞬間（一般小于5毫秒）切換需要的大量能量均來(lái)自CPU供電電路中的電容，此時(shí)固態(tài)電容高速充放電特性可以在瞬間輸出高峰值電流，保證充足的電源供應(yīng)，確保CPU穩(wěn)定工作。表2：16V/10UF的鋁聚合電解粗容與常規(guī)鋁電解電容的比較表ESR紋波電 常規(guī)鋁電解電容N/A0.05A低E5R用電解宛容 2.5 0.092A坦電解電容 0,31A鋁聚合物電解電容 0.15 0.78A電氣特性液態(tài)電容固態(tài)電容耐高溫額定紋波電流壽命與安全電氣特性液態(tài)電容固態(tài)電容耐高溫額定紋波電流壽命與安全O好A一般山差”圖4固態(tài)電解電容與液態(tài)電解電容綜合對(duì)比圖固態(tài)電解電容的鑒別指南由于各固態(tài)電容廠家采用各自的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，所用要鑒別電解電容需要根據(jù)具體的生產(chǎn)廠家提供產(chǎn)品手冊(cè)進(jìn)行查閱。對(duì)于國(guó)產(chǎn)電容，其產(chǎn)品標(biāo)識(shí)一般由四部分組成，第一部分為產(chǎn)品名稱用字母C表示電容。第二部分一般用于標(biāo)識(shí)材料，鉭材料為A，鋁材料為D。后面則標(biāo)識(shí)容量和耐壓值，如容量47mF，電容耐壓25V。區(qū)分固態(tài)電解電容和液態(tài)電解電容直觀的方法是查看電容頂部是否有“K”或“十”字形的防爆凹槽，固態(tài)電解電容頂部平整，沒(méi)有防爆凹槽。還有一種固態(tài)和液態(tài)混合型的電解電容，其頂部的防爆凹槽較淺。另外，液態(tài)電解電容一般有各種顏色的塑料外皮。那么如何分辨電容的外形呢？電解電容采用兩種封裝形式。常見(jiàn)的是直插式封裝，其外形為圓柱形，下方有兩根金屬引線作為電極，垂直安裝在電路板上（圖5）。圖5SMT貼片式（SurfaceMounT）電容，一種是矩形顆粒平貼主板焊接另外一種采取帶橡膠底座的垂直主板安裝方式（圖6），這種SMT貼片式電容方便使用貼片機(jī)大規(guī)模、高密度生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高效快速焊接，同時(shí)在主板上占用的面積很小。區(qū)分SMT貼片式與直插式電容的主要依據(jù)是電容下端的塑料底座（圖7）。

垂直SMT貼片式標(biāo)準(zhǔn)抽片式圖6帶橡膠底座的電容鋁外殼正極引線負(fù)極引踐塑料座板負(fù)極引線SMT貼片式直插式垂直SMT貼片式標(biāo)準(zhǔn)抽片式圖6帶橡膠底座的電容鋁外殼正極引線負(fù)極引踐塑料座板負(fù)極引線SMT貼片式直插式正極引線圖7我們可以通過(guò)電容下端的底座來(lái)分辨SMT貼片式與直插式電容液態(tài)電容一般均采取立式封裝方式，但是電解電容的封裝形式與電容種類并無(wú)絕對(duì)聯(lián)系，所以不能僅從封裝外形來(lái)判斷電解電容的類型。液態(tài)和固態(tài)鋁電解電容都有SMT貼片式的產(chǎn)品，鉭電容和鋁電容都能做成貼片式顆粒狀的產(chǎn)品。更換電容，請(qǐng)慎重考慮！了解了固態(tài)電解電容的種種優(yōu)良特性后，你可能已經(jīng)迫不及待地想給主板進(jìn)行“大補(bǔ)”了吧？不過(guò)，在此我們要特別提醒：如果你有板卡焊接經(jīng)驗(yàn)，懂得挑選電子元器件的方法，同時(shí)又是超頻DIY的鐵桿發(fā)燒友，那么為你的主板更換固態(tài)電容的確是主板進(jìn)補(bǔ)的不二之選；但是如果你沒(méi)有電子制作的經(jīng)歷，最好不要?jiǎng)幼约焊鼡Q電容的念頭，還是選用使用固態(tài)電容的成品主板較為穩(wěn)妥。由于更換電容將直接在主板上“動(dòng)刀”，對(duì)主板安全有著很大影響，在此之前應(yīng)確保主板的“健康狀況”。如果你的主板已經(jīng)發(fā)生故障或處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，首先應(yīng)排除其他故障隱患再更換固態(tài)電容。在發(fā)生了電容漏液、失效的情況時(shí)，首先應(yīng)該修復(fù)電路中導(dǎo)致電容失效的器件才能更換電容，否則并不能徹底解決問(wèn)題。在更換電容前應(yīng)排除：開關(guān)電路是否短路，開關(guān)管是否損壞，機(jī)箱電源輸入的電源質(zhì)量是否穩(wěn)定，主板是否散熱不良等。在確定了的確是由于電容自身品質(zhì)或者電容老化導(dǎo)致的漏液后，更換電容才有實(shí)際的意義。在進(jìn)行替換前，必須先確定替換電容的相關(guān)參數(shù)，否則無(wú)法保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常功能，甚至?xí)?dǎo)致主板損壞！直徑：應(yīng)確保替換品與原液態(tài)電解電容直徑相同，這樣才能確保電容引腳與電路板上原引腳孔一一對(duì)應(yīng)。替換品尺寸過(guò)大，不但無(wú)法安裝，同時(shí)會(huì)因元件過(guò)密導(dǎo)致散熱性能下降，影響器件性能。替換品尺寸過(guò)小，電容引腳在插入元件孔焊接時(shí)發(fā)生彎曲，無(wú)法正常焊接或虛焊，導(dǎo)致電路運(yùn)行不穩(wěn)定（圖8）。極性：電解電容均有極性，如果在焊接時(shí)接錯(cuò)極性，會(huì)在使用時(shí)增加漏電流而縮短壽命。因此在替換時(shí)應(yīng)按照電路板上標(biāo)示的極性安裝電容。確認(rèn)額定性能：在選擇替換固態(tài)電容時(shí)應(yīng)嚴(yán)格依照被替換的電解電容的額定性能。如應(yīng)用的環(huán)境溫度應(yīng)一致，包括最高溫度和最低溫度；不能超過(guò)額定紋波電流，否則電容內(nèi)部將因ESR上的電流過(guò)大而過(guò)度發(fā)熱。故障處理：如果不合理焊接導(dǎo)致電容發(fā)生短路故障，電容內(nèi)部會(huì)急劇發(fā)熱，當(dāng)短路電流過(guò)大，電容內(nèi)部的陰極物質(zhì)會(huì)熔融并產(chǎn)生大量氣體，內(nèi)部壓力升高，密封的橡膠或塑料材料將發(fā)生卷曲，此時(shí)如果有氣味或電解液外溢，切勿觸摸。D錯(cuò)誤的安裝方式6圖8錯(cuò)誤的安裝方式如果發(fā)生氣體進(jìn)入眼睛或吸入口中應(yīng)及時(shí)用清水沖洗。最后需要強(qiáng)調(diào)的是，不能僅從電容來(lái)判斷主板質(zhì)量的優(yōu)劣，如果廠商沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)環(huán)境，最終產(chǎn)品沒(méi)有做老化檢驗(yàn)，元件也沒(méi)有做搭配測(cè)試，即使選用的全是名牌元件，也不能確保拼湊出來(lái)的產(chǎn)品的性能。前瞻液態(tài)鋁電解電容由于自身的特性，面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn).必定要退出歷史舞臺(tái)。新技術(shù)、新材料的發(fā)展