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最全面专业的电容器剖析(一)

时间:08-06 来源:互联网 点击:

我国电解电容年产量300亿只,且年平均增长率高达30%,占全球电解电容产量的1/3以上。

大家别小看电解电容,它其实是一个国家的工业能力和技术水平的反映。世界上最先进的电解电容的设计和生产国是美国和日本,顶级的电解电容器的生产工艺要求非常高,别看我国电解电容产量这么高,可是各项核心技术都掌握在其它国家手里,我国也就能算来料加工的世界工厂而已,自主力量还很薄弱,并且生产的产品也都以低档的为主。

总结:知道电容的分类后,至少你不会再说什么铝电容比电解电容好一类的鬼话了

问:我认为电解电容和DIY玩家的关系最密切,那么,请继续为我们介绍它吧。

答:在了解电容的分类后,我想大家已经知道,和DIY玩家最切实相关的还属电解电容,所以我们接下来主要讲的也是它。首先让我们了解一下电解电容的性能特点,这样我们才能清楚为什么主板、显卡以及几乎所有的计算机设备里面都使用到了电解电容:

电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。

电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容相比)。

电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。

目前,新型的电解电容发展的非常快,某些产品的性能已达到无机电容器的水准,电解电容正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛,基本上,有电源的设备都会使用到电解电容。例如通讯产品,数码产品,汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由于技术的进步,如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。

总结:有电源的地方就有电解电容,它价格便宜,使用在几百上千元的主板、显卡上是再合适不过了。

问:电解电容如何分类?我们常听一些高手说贴片电容比电解电容好,钽电容比贴片电容好之类的话。能否为我们系统地介绍一下电解电容的分类,以及优劣关系呢?

答:电解电容的分类,传统的方法都是按阳极材质,比如说铝或者钽。所以,电解电容按阳极分,为以下几种:

1.铝电解电容。不管是SMT贴片工艺的(上图左,就是大家说的贴片电容,识别方式是底坐有黑色橡胶),还是直插式的,或者有塑料表皮的(上图右就是直插式有塑料表皮的,这个被很多人认为是电解电容),只要它们的阳极材质是铝,那么他们就都叫做铝电解电容。电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系,电容的性能只取决于具体型号,这个我们后面会详细说明。

紫色的是SANYOOSCONTCNQ系列高档电容,采用直插封装

2.钽电解电容。阳极由钽构成,就是那种我们在显卡上一见到就会惊呼这个显卡做工真不错!的那种黄色或黑色小颗粒。

目前很多钽电解电容都用贴片式安装,其外壳一般由树脂封装(采用同样封装的也可能是铝电解电容)。但是,钽电容的阴极也是电解质,所以很不幸的,它也是大家十分瞧不起的电解电容的一种。(有种晴天霹雳的感觉吧?)。

需要提及的是,铝电解电容和钽电解电容不是由封装形式决定的。像上图的黄色与黑色小方块,通常我们认为其是钽电解电容,但实际其阳极也有可能是铝,也就是说它们也有可能是铝电容而不是钽电容。(第二个晴天霹雳!?)是否有橡胶底坐,是判断SMT贴片与直插封装的主要依据

3。铌电解电容。这种电容如今已经用的比少,所以就不多介绍了。

以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好,因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽,它的介电能力(通常用ε表示)比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下,钽电容的体积能比铝电容做得更小。(电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积,在容量一定的情况下,介电能力越高,体积就可以做得越小,反之,体积就需要做得越大)再加上钽的性质比较稳定,所以通常认为钽电容性能比铝电容好。

但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解质,也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容,其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同,性能可以差距很大,总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。

总结:大家现在再去看看显卡,眼光可能会有些不同了。

下接:最全面专业的电容器剖析(二)

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