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什么是固态电容?

2022-02-25 17:04:50

  

  随着我们科技的不断发展,固态电容的需求量也是不断增加,那么你知道什么是固态电容吗?“固态电容”,有着“固态”这个定语和“电容”这个名词。我们先从大致说下电容。


  电容、电感和电阻并称三大被动元器件。大学的《电路元件》或者相关课程里会学到这些知识。其中,存在感最高的是电阻,其次是电容,最后是渺小的电感。


  当然,反正大学的时候学习的都只是一个个符号而已,具体这些东西长啥样子,你要拆开一块电路板实际看看才知道。


  电阻R、电容C和电感L


  电容在电路中的作用有耦合、滤波和旁路等。不过,我电路相关知识学得很差,这些作用我实际不是太懂,就不扯了。


                                                                                                    瑞隆固态电容


  然后电容这东西,实际上有很多实现方式。于是,就有了很多种类型的电容器。根据市场的应用范围,大致上有陶瓷电容(以多层陶瓷电容器MLCC最出名)、铝电解电容、钽电容和薄膜电容。而固态电容就属于铝电解电容。


  相对于固态电容,传统的铝电解电容又叫液态铝电解电容器。


  铝电解电容器具有的特点是具有容量大、耐电压高、性价比高。


  其中,容量大是因为铝电解电容器的容量可以做到几uF到几千uF,而相对的陶瓷电容就低一些,可能几十uF就算高的了。


  而耐电压高,则是因为铝电解电容可以在几百工作电压的条件下运行。消费电子当然用不到这么高的电压,主要是工业设备上才会有高压条件。


  而至于性价比高,简单的说就是相对便宜。低端铝电解电容的竞争十分激烈,主要是工艺不复杂,门槛低,所以进来赚钱的小厂特别多。顺便,低端的铝电解电容器应用在音箱和玩具的很多,至于质量,自己想想就知道了。


  也就因为这样,技术领先的日本大厂基本放弃了这方面竞争太激烈但毛利又低的市场,专心搞更加赚钱的中高端。


  固态电容相对于上面传统的液态电容,主要差异就在于"固态"这一点上。固态电容,一般又叫固态高分子铝电解电容器或固态导电聚合物铝电解电容器。从名字上可以看出,固态电容主要强调的是导电聚合物,这是它和传统电解电容器的差别。


  一方面,固态电容仍然是铝电解电容器,有铝箔组成的正负极和电解纸。另一方面,两者的关键差异是电解质。液态电容的电解质是液体电解液,主要有乙二醇体系和GBL体系等。而固态电容的电解质则是由固态的导电聚合物组成。


  为什么要使用导电聚合物呢?因为导电聚合物的导电性能远远高于液态电解液。两者的差异,可不是几倍和几十倍的问题,而是几千倍以上的差异。比方说,电解液电导率有10mS/cm已经是十分高了,而导电聚合物可以达到100-1000S/cm。


  固态电容的优点


  电解质换成固态导电聚合物,有什么用呢?


  主要是为了降低等效串联电阻ESR。用最基础的电路知识解释,就是导电性好了,相对的电阻就低。而电阻低了,就可以提高很多方面的性能。

  由于使用固态导电聚合物,也衍生出其它方面的性能差异。比方说,固态电解质的存在,就不会像液体电解质那样高温下液体挥发,最后导致电容器爆浆。


  相对的,固态的高温性能也稳定一些,因为使用的固态电解质高温下相对不容易分解。同时,固态电容的使用寿命明显长于液态电容。


  还有就是电路相关的耐纹波电流更高。


  最后,固态电容的一个特点是高频性能更高。这也是固态电容广泛应用于主板和显卡上,而被大多数人知道的原因。


  肇庆市新瑞隆电子有限公司是一家专业生产固态铝电解电容器的创新型公司。企业的主导产品是全系列的固态铝电解电容器,目前月产能在1500万只 - 2000万只以上。固态铝电解电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性,且导电性、频率特性及寿命均佳,适用于低电压、高电流的应用中。主要应用于PD电源、适配器、工控主板、PC主板、户外LED显示屏等。