电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。南京电感器价格

钽电容以较小的物理尺寸为设计工程师提供了尽可能高的容量,47f至1000f的容量范围具有体积优势,因此钽电容在高集成度和需要使用大容量低ESR的场景中有其独特的优势。大容量低耐压钽电容器的替代产品:聚合物固体铝电解电容器与传统电解电容器相比,聚合物固体铝电解电容器采用高导电性、高稳定性的导电高分子材料作为固体电解质,代替传统铝电解电容器中的电解质。用于聚合物固体铝电解电容器的电解质具有高导电性。再加上其独特的结构设计,较大改善了传统液体铝电解电容器的缺点,表现出优异的特性。中国台湾贴片电阻品牌陶瓷电容的另外一个特性是其直流偏压特性。

电容承受温度与寿命,在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的较为普遍。但是,较近几年却发生了明显变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。
无极性电容体积小,价格低,高频特性好,但它不适合做大容量。像瓷片电容、独石电容、聚乙烯(CBB)电容等都是,瓷片电容一般用在高频滤波、震荡电路中比较多。磁介电容是以陶瓷材料为介子,并在表面烧上银层作为电极的电容器。磁介电容器性能稳定。损耗,漏电都很小,适合于高频高压电路中应用。一般而言,电容两极间的绝缘材料,介电常数大的(如铁电陶瓷,电解液)适合于制作大容量小体积的电容,但损耗也大。介电常数小的(如陶瓷)损耗小,适合于高频应用。钽电容的性能优异,是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。

陶瓷电容器的起源:1900年,意大利人L.longbadi发明了陶瓷介质电容器。20世纪30年代末,人们发现在陶瓷中加入钛酸盐可以使介电常数加倍,从而制造出更便宜的陶瓷介质电容器。1940年左右,人们发现陶瓷电容器的主要原料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性,随后陶瓷电容器开始用于尺寸小、精度要求高的电子设备中。陶瓷叠层电容器在1960年左右开始作为商品开发。到1970年,随着混合集成电路、计算机和便携式电子设备的发展,它迅速发展起来,成为电子设备中不可缺少的一部分。目前,陶瓷介质电容器的总数量约占电容器市场的70%。钽电容也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液。中国台湾贴片电阻品牌
铝电解电容器由于在负荷工作过程中电解液不断修补并增厚阳极氧化膜(称为补形效应),会导致电容量的下降。南京电感器价格
用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。笔者在实验中发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。南京电感器价格