什么是固態(tài)電容?固態(tài)電容有哪些優(yōu)點?

電容是一種物理器件，是一類器件的總稱。針對不同的意圖，電容具有很多子類別。為增進大家對電容的認識，本文將對固態(tài)電容以及固態(tài)電容的優(yōu)點予以介紹。如果你對電容、固態(tài)電容具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是固態(tài)電容

固態(tài)電容全稱為：固態(tài)鋁質(zhì)電解電容。它與普通電容(即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容)最大差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導(dǎo)電性高分子材料。

鑒于液態(tài)電解電容的諸多問題，固態(tài)鋁電解電容應(yīng)運而生。20世紀(jì)90年代以來，鋁電解電容采用固態(tài)導(dǎo)電高分子材料取代電解液作為陰極，取得了革新性發(fā)展。導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電能力通常要比電解液高2～3個數(shù)量級，應(yīng)用于鋁電解電容可以大大降低ESR、改善溫度頻率特性;并且由于高分子材料的可加工性能良好，易于包封，極大地促進了鋁電解電容的片式化發(fā)展。目前商品化的固態(tài)鋁電解電容主要有兩類：有機半導(dǎo)體鋁電解電容(OS-CON)和聚合物導(dǎo)體鋁電解電容(PC-CON)。

有機半導(dǎo)體鋁電解電容的結(jié)構(gòu)與液態(tài)鋁電解電容相似，多采用直插立式封裝方式。不同之處在于固態(tài)鋁聚合物電解電容的陰極材料用固態(tài)的有機半導(dǎo)體浸膏替代電解液，在提高各項電氣性能的同時有效解決了電解液蒸發(fā)、泄漏、易燃等難題。

固態(tài)鋁聚合物貼片電容則是結(jié)合了鋁電解電容和鉭電容的特點而形成的一種獨特結(jié)構(gòu)。同液態(tài)鋁電解電容一樣，固態(tài)鋁聚合物多采用貼片形式。高導(dǎo)電率的聚合物電極薄膜沉積在氧化鋁上，作為陰極，炭和銀為陰極的引出電極，這一點與固態(tài)鉭電解電容結(jié)構(gòu)相似。

二、固態(tài)電容優(yōu)點

1.高穩(wěn)定性

固體鋁電解電容可以持續(xù)在高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作，使用固態(tài)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(wěn)定阻抗，適于電源濾波。它可以有效地提供穩(wěn)定充沛的電源，在超頻中尤為重要。

固態(tài)電容在高溫環(huán)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(yōu)于液態(tài)電解電容。同時固態(tài)電解電容的電容量與其工作電壓基本無關(guān)，從而保證其在電壓波動環(huán)境中穩(wěn)定工作。

2.壽命長

固態(tài)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(tài)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(dān)心液態(tài)電解質(zhì)干涸以及外泄影響主板穩(wěn)定性。由于沒有液態(tài)電解質(zhì)諸多問題的困擾，固態(tài)鋁電解電容使主板更加穩(wěn)定可靠。

固態(tài)的電解質(zhì)在高熱環(huán)境下不會像液態(tài)電解質(zhì)那樣蒸發(fā)膨脹，甚至燃燒。即使電容的溫度超過其耐受極限，固態(tài)電解質(zhì)僅僅是熔化，這樣不會引發(fā)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(tài)電解電容與液態(tài)電解電容在不同溫度環(huán)境下壽命明顯較長。

3.低ESR和高額定紋波電流

ESR(EquivalentSeriesResistance)指串聯(lián)等效電阻，是電容非常重要的指標(biāo)。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(tài)電解電容的低ESR特性的優(yōu)勢更加明顯。可以說，高頻下低ESR特性是固態(tài)電解電容與液態(tài)電容性能差別的分水嶺。固態(tài)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(tài)電容的極低ESR特性可以充分吸收電路中電源線間產(chǎn)生的高幅值電壓，防止其對系統(tǒng)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(jīng)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(zhuǎn)換過程。當(dāng)CPU由低功耗狀態(tài)轉(zhuǎn)為全負荷狀態(tài)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(tài)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(yīng)，確保CPU穩(wěn)定工作。

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