会攒机不叫DIY 最深入的电容讲座
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电解电容阴极材质性能特性对比 | |||||
阴极材质 |
电解液 |
二氧化锰 |
TCNQ |
固体聚合物导体(PPY/PEDT) |
固体聚合物导体+电解液(CVEX混合型) |
导电率 |
0.01S/CM |
0.1S/CM |
1S/CM |
100S/CM |
100S+0.01S/CM |
导电方式 |
离子导电 |
电子导电 |
电子导电 |
电子导电 |
电子+离子导电 |
热阻性能 |
260度 |
500度 |
230度(不适合SMT贴片) |
300度 |
260度 |
优点 |
价格最便宜,耐压性优良,有自愈特性 |
性能稳定 |
价格相对便宜,导电率高,综合性能较好 |
无污染,不会爆炸,良好的温度特性,LOW ESR值 |
具备固体聚合物导体电容和电解液电容的一切优点与缺点 |
缺点 |
受温度影响巨大,ESR高,安全性不高 |
容易污染,安全性不高,价格也比较贵 |
不耐高温,有污染,耐电压值低 |
价格昂贵 没有自愈特性,耐电压值低 |
在以上表格当中,红线代表铝聚合物导体电容,绿色虚线表示普通铝电解液电容,蓝色虚线表示钽二氧化锰电容,黄色虚线表示超大容量(1000μF)、超大体积(后面的“Φ”符号代表了各自的体积)的铝电解液电容。表格的X轴线表示频率,Y轴线表示阻抗,Y轴的阻抗数值越低,ESR值就越低,性能就越好。
这个表格体现的是在频率逐步提升的情况下,不同种类电容的性能变化。可以看出,当频率达到10KHz以上的时候铝聚合物导体电容的ESR值继续保持在较低的水平,当达到100KHz的时候,其ESR值低于其它所有类型的电容,包括钽电容和容量为1000μF的铝电解液电容(注意:两者的体积比例为300:5000),而该电容的容量仅为47μF。到了1MHZ,铝聚合物导体电容优势更明显。
以上这4个表格代表的是陶瓷电容(左边两个表格)和TCNQ有机半导体电容(右边两个表格),在施加电压为0V(上表)和20V(下表)的两种情况下,其ESR值的波动。可以看出,陶瓷电容在20V电压,频率接近100KHz的时候ESR出现了剧烈的波动。而TCNQ电容的ESR值则保持平滑的曲线。新电解材料的使用使电解电容在某些方面比电容的王者陶瓷电容更有优势。
当极性接反并施加2倍额定电压和20A电流时不同阴极钽电容的反映:如上图,使用二氧化锰为阴极的钽二氧化锰电容全部爆炸,而使用PPY为阴极的钽固体聚合物电容虽然全部报废,但表面无损。这反映了二氧化锰阴极电容和聚合物电容在安全性上的差异。
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