[黑金剛電容]高分子聚合物鋁電解與電解電容區別

作者：黑金剛電容    發布時間：2020-09-02 10:43:02  訪問量：7219  來源：櫻拓貿易

      固態電容的全名為固態鋁質電解電容，是目前電容器產品中最高階的產品之一，固態電容與普通液態電解電容的最大差別在于采用了不同的介電材料，液態電解電容介電材料為電解液，而固態電容的介電材料則為功能性導電高分子，因介電材料為固態電解質，具有高導電性及高熱穩定等優點，因此多為高規格、高質量的電子產品所采用。
       固態電容的介電材料為功能性導電高分子，能大幅提升產品的穩定度與安全性；液態鋁質電解電容的介電材料為電解液。
       為何要選用固態電容，主要是在高頻下呈現低阻抗、耐高紋波電流、使用壽命超長、耐高熱穩定及在高頻下呈現低阻抗。

       固態電容在高頻運作的環境下，具有降低電阻抗及更低熱輸出的特色，低阻抗代表低電阻損失，能減少電力的耗損轉變成廢熱，進而降低外圍環境溫度，減緩電子零件的老化，另對于主機板的CPU電源模塊設計來說，是否使用具備耐高紋波電流的零件是非常重要，相較液態電容而言，固態電容擁有較強的能力處理高交流電壓，在高頻的情況下能提供更穩定的電流。
       固態電容具有高熱穩定的特性，不易受溫度變化影響其電解質容量，即使在高熱的操作環境下，亦不影響其高導電性能，此外，固態電容通常應用在工業用主機板及長時間運作的機器設備上，經由實驗推算，固態電容在85°C的工作環境中使用壽命可望高達5萬小時(約5.7年)，而液態電容則是8,000小時(約0.9年)，固態電容比起一般液態電容擁有6倍長的使用壽命。

   　由于采用了新型的固態電解質，固態電容具有液態電解電容無法企及的優良特性。這些電氣性能對于提高計算機系統中以高頻為特征的應用顯得尤為重要。固態電容的多種優良特性可以為主板提供進補療效，固態電容比液態電解電容的優勢主要有三點。

 　  1、高穩定性

　　固體鋁電解電容可以持續在高溫環境中穩定工作，使用固態鋁電解電容可以直接提升主板性能。同時，由于其寬溫度范圍的穩定阻抗，適于電源濾波。它可以有效地提供穩定充沛的電源，在超頻中尤為重要。

　　固態電容在高溫環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15％，明顯優于液態電解電容。同時固態電解電容的電容量與其工作電壓基本無關，從而保證其在電壓波動環境中穩定工作。

　　2、壽命長

　　固態鋁電解電容具有極長的使用壽命(使用壽命超過50年)。與液態鋁電解電容相比，可以算作“長命百歲”了。它不會被擊穿，也不必擔心液態電解質干涸以及外泄影響主板穩定性。由于沒有液態電解質諸多問題的困擾，固態鋁電解電容使主板更加穩定可靠。

　　固態的電解質在高熱環境下不會像液態電解質那樣蒸發膨脹，甚至燃燒。即使電容的溫度超過其耐受極限，固態電解質僅僅是熔化，這樣不會引發電容金屬外殼爆裂，因而十分安全。

工作溫度直接影響到電解電容的壽命，固態電解電容與液態電解電容在不同溫度環境下壽命明顯較長。

       3、低ESR和高額定紋波電流

　　ESR(Equivalent Series Resistance)指串聯等效電阻，是電容非常重要的指標。ESR越低，電容充放電的速度越快，這個性能直接影響到微處理器供電電路的退藕性能，在高頻電路中固態電解電容的低ESR特性的優勢更加明顯。可以說，高頻下低ESR特性是固態電解電容與液態電容性能差別的分水嶺。固態鋁電解電容的ESR非常低，同時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電容的極低ESR特性可以充分吸收電路中電源線間產生的高幅值電壓，防止其對系統的干擾。

      目前CPU的功耗非常大，主頻已遠遠超出1GHz，同時CPU的峰值電流達到80A或更多，輸出濾波電容已經接近工作臨界點。另一方面，CPU采用多種工作模式，大部分時間處于工作模式的轉換過程。當CPU由低功耗狀態轉為全負荷狀態時,這種CPU的瞬間(一般小于5毫秒)切換需要的大量能量均來自CPU供電電路中的電容，此時固態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，確保CPU穩定工作。

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