电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中较重要的器件之一。通常,电解电容器的等效电路可以认为是理想电容器与寄生电感、等效串联电阻的串联。众所周知,开关电源是当今信息家电设备的主要电源,为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。开关电源不断的小型化、轻量化和高效率,在电子设备中使用量越来越大,普及率越来越高。相应的就要求电解电容器小型大容量化,耐纹波电流,高频低阻抗化,高温度长寿命化和更适应高密度组装。液态电解电容采用的介电材料为电解液,而固态电容采用的是导电性高分子。浙江高压陶瓷电容器批发
陶瓷电容器的起源:1900年,意大利人L.longbadi发明了陶瓷介质电容器。20世纪30年代末,人们发现在陶瓷中加入钛酸盐可以使介电常数加倍,从而制造出更便宜的陶瓷介质电容器。1940年左右,人们发现陶瓷电容器的主要原料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性,随后陶瓷电容器开始用于尺寸小、精度要求高的电子设备中。陶瓷叠层电容器在1960年左右开始作为商品开发。到1970年,随着混合集成电路、计算机和便携式电子设备的发展,它迅速发展起来,成为电子设备中不可缺少的一部分。目前,陶瓷介质电容器的总数量约占电容器市场的70%。浙江高压陶瓷电容器批发电解电容器多数采用卷绕结构,很容易扩大体积,因此单位体积电容量非常大,比其它电容大几倍到几十倍。
钽电容的性能优良,是一种体积小、电容大的产品。在电源滤波器、交流旁路和其他应用中,几乎没有竞争对手。钽电解电容器主要用于滤波、储能和转换、标记旁路、耦合和去耦,以及作为时间常数元件等。因为它们可以储电,可以充放电。在应用中,应注意其性能特点。正确使用有助于充分发挥其功能,如考虑产品的工作环境和加热温度,采取降额使用等措施,使用不当会影响产品的使用寿命。比如3354USB接口输出,降额后耐压达到5V,集成度比较高。当陶瓷电容器不能满足高耐压和大容量的要求时,我们不得不选择钽电容器。陶瓷的储能效果并不能按照并联的电容来等效,达到同样效果的成本也很高。
电容量与体积由于电解电容器多数采用卷绕结构,很容易扩大体积,因此单位体积电容量非常大,比其它电容大几倍到几十倍。但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的,开关电源要求越来越高的效率,越来越小的体积,因此,有必要寻求新的解决办法,来获得大电容量、小体积的电容器。在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。片式铝电解电容是没有套管的,所以在铝壳的底部印有容量、电压、正负极等相关信息。
MLCC的主要材料和重要技术及LCC的优点:1、材料技术(陶瓷粉料的制备)现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各国竞争较激烈的规格,也是市场需求、电子整机用量较大的品种之一,其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BaTiO3)改性。日本厂家(如村田muRata)根据大容量(10μF以上)的需求,在D50为100纳米的湿法BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性,制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料,较终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。国内厂家则在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R陶瓷粉料,跟国外先进粉体技术还有一段差距。电容作为基本元器件之一,实际生产的电容都不是理想的,会有寄生电感,等效串联电阻存在。浙江高压陶瓷电容器批发
陶瓷介质电容器的绝缘体材料主要使用陶瓷。浙江高压陶瓷电容器批发
共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧),MLCC元件结构很简单,由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层金属层构成。MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料,叠合共烧而成。为此,不可避免地要解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧成后不会分层、开裂,即陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧技术就是解决这一难题的关键技术,掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质(2μm以下)、更高层数(1000层以上)的MLCC。当前日本公司在MLCC烧结设备技术方面早于其它各国,不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉),而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。浙江高压陶瓷电容器批发
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