【技术】铝电解电容的优势和选型要点

时间： 2022-09-17 来源：KOSHIN东佳电子公众号

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固体铝电解电容器与传统的电解电容相比，具有高导电度、高稳定性的导电高分子材料作为固态电解质，代替了传统铝电解电容器的电解液，它所采用的电解质电导率很高，再加上其独特的结构设计，大幅度改善传统液态铝电解电容器的缺点，展现出极为优异的特性，具有以下优势：

1、理想的高频低阻抗特性。固体电解电容器的损耗极低，具有理想的高频低阻抗特性，所以广泛应用于退藕/滤波设计电路中，效果理想，特别是高频滤波效果优秀。通过一个实验可以更加直观和清除地看出高分子聚合物固体铝电解电容器与普通电容器之间的高频特性明显差异。

在平滑电路输入叠加1MHz（峰一封值电压8V）高频干扰信号，用1只47UF的高分子聚合物固体电解电容器滤波，可使噪声降到仅有峰一峰电压30mv输出。要达到同样的滤波效果，需要并联4只1000UF的普通型液态铝电解电容器，或者并联接入3只100UF的钽电解电容器。

2、耐大纹波电流能力强。高分子聚合物固体电解电容器具有耐大纹波电流的能力，适宜在开关电源电路中短时间内提供较大的电流。短时间内端电压下降明显，所以对外提供高频电流的能力很强，具备很好的瞬间响应特性。

3、频率特性平坦和温度特性良好。高分子聚合物固体电解电容器在0.1~10MHz频段内具有平坦的电容量——频率特性。它还具有极佳的温度特性，一般温度从-55℃变到105℃，电容量仅改变-5%~+8%

在选型要点方面，一般要注意铝电解电容的额定电压、介质损耗和外型尺寸等因素：

1、额定电压。铝电解电容本体上标有的容量和耐压，这两个参数是很重要，是选用电容最基本的内容。在实际电容选型中，对电流变化节奏快的地方要用容量较大的电容，但并非容量越大越好，首先，容量增大，成本和体积可能会上升，另外，电容越大充电电流就越大，充电时间也会越长。这些都是实际应用选型中要考虑的。

而额定工作电压指的是在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压。在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、200V、250V、400V、450V、475V、500V、600V、630V。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。

2、介质损耗。电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示（在电容器的等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ωC之比称之为Tan δ，这里的ESR是在120Hz下计算获得的值。显然，Tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大）。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。

散逸因数dissipationfactor（DF）存在于所有电容器中，有时DF值会以损失角tanδ表示。此参数愈低愈好。但铝电解电容此参数比较高。DF值是高还是低，就同一品牌、同一系列的电容器来说，与温度、容量、电压、频率……都有关系；当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低。此外温度愈高DF值愈高，频率愈高DF值也会愈高。

3、外型尺寸。外型尺寸与重量及接脚型态相关。同容量同耐压，但品牌不同的两个电容做比较，重量一定不同；而外型尺寸更与外壳规划有关。一般来说，直径相同、容量相同的电容，高度低的可以代用高度大的电容，但是长度高的替代低的电容时就要考虑机构干涉问题。

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