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聚合物電容器不同類型電容器的特性

發(fā)布時(shí)間:2019-08-13| 發(fā)布者: admin

我們概述了不同類型的電容器和MurataECAS系列聚合物電容器。在第2部分中,我們將比較不同類型電容器的特性,并在相關(guān)時(shí)引入相關(guān)數(shù)據(jù)。

 

1是電容器特性的對(duì)比表。使用常規(guī)電解質(zhì)的鋁電解電容器(罐型)和使用二氧化錳(MnO2)的鉭電解電容器相對(duì)便宜,但它們的頻率特性,溫度特性,使用壽命和可靠性方面不如聚合物電容器。村田制作所的ECAS系列多層聚合物鋁電容器產(chǎn)品陣容比其他聚合物電容器相對(duì)較小,但其頻率特性尤其優(yōu)越。

 

1.電容器特性的比較

 

現(xiàn)在讓我們實(shí)際比較圖1所示的六種電容器的特性。這里我們將重點(diǎn)關(guān)注紅色框中所包含的特性的性能比較。評(píng)估項(xiàng)目均為6.3 V /100μF的額定值。(列出的數(shù)據(jù)僅作為示例,僅供參考。)

 

2顯示了阻抗和ESR頻率特性的比較數(shù)據(jù)。一般而言,電容器的ESR或阻抗越低,其在實(shí)際電路中使用時(shí)的平滑特性或瞬態(tài)響應(yīng)特性越好。多層陶瓷電容器(MLCC)具有最低的ESR和阻抗,其次是多層聚合物鋁電容器(ECAS系列)。其次是其他類型的聚合物電容器,鉭電解(MnO2型)電容器和鋁電解(溶液型)電容器。MLCC由多個(gè)疊層組成,每個(gè)疊層由鈦酸鋇(BaTiO3)電介質(zhì)和電極組成。在等效電路中,各個(gè)層并聯(lián)連接,導(dǎo)致低ESR。ECAS電容器還包括多層鋁元件,雖然層數(shù)少于MLCC,但也可以實(shí)現(xiàn)低ESR。其他類型的電容器基本上由單個(gè)電容器元件組成,因此它們的ESR趨于相對(duì)較高。

 

2.阻抗和ESR頻率特性

 

接下來,圖3示出了由紋波電流引起的電容器的發(fā)熱特性。電容器升溫越容易,其作為電容器的特性越好。發(fā)熱量與ESR和電容器的物理量等因素有關(guān)。過多的熱量產(chǎn)生會(huì)對(duì)可靠性和使用壽命產(chǎn)生不利影響。例如,讓我們比較當(dāng)溫度上升到10°C時(shí)可以流動(dòng)的電流量。在ESC最低的MLCC中,最大的紋波電流可以流動(dòng)。接下來是多層聚合物鋁電容器(ECAS系列),然后是其他類型的聚合物電容器,鋁電解(溶液型)電容器和鉭電解(MnO2型)電容器。

一般來說,MLCC具有極低的發(fā)熱量,因此在規(guī)格中很少保證這一特性。在包括聚合物電容器的電解電容器中,產(chǎn)生熱量的效果不容忽視,因此通常為每種產(chǎn)品型號(hào)規(guī)定這種特性。

 

3.紋波電流引起的電容器發(fā)熱特性

 

接下來,圖4示出了電容溫度特性。在全固態(tài)聚合物電容器和MnO2型鉭電解電容器中,溫度變化時(shí)電容幾乎沒有變化。然而,典型的鋁電解電容器在低溫下難以產(chǎn)生額定電容,因?yàn)樗褂秒娊赓|(zhì)溶液。MLCC的溫度特性根據(jù)介電類型而不同,并且電容確實(shí)表現(xiàn)出溫度依賴性。ECAS電容器具有穩(wěn)定的溫度特性,因此不必過多關(guān)注使用環(huán)境。(事實(shí)上,您應(yīng)該確保最大使用溫度使電容器的表面溫度,包括任何自發(fā)熱量,不超過105°C。)

 

4.電容溫度特性

 

最后,圖5顯示了直流偏置特性的比較。在包括聚合物電容器的電解電容器中,當(dāng)施加電壓改變時(shí),介電常數(shù)不會(huì)改變,因此當(dāng)施加電壓時(shí)電容不會(huì)改變。當(dāng)施加額定電壓時(shí)電容不變化的事實(shí)是電解電容器的優(yōu)點(diǎn)。

 

雖然它確實(shí)取決于介電類型,但是當(dāng)施加DC電壓時(shí),MLCC易受結(jié)構(gòu)失真的影響。當(dāng)使用的電介質(zhì)具有高介電常數(shù)時(shí)尤其如此。因此,存在電容高度依賴于DC偏壓的趨勢(shì)。然而,最近開發(fā)出了具有較小電容變化的MLCC。

 

5.每種電容器類型的直流偏置特性

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