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贴片电解电容,环境温度与使用寿命有什么关系

时间:2013-04-23 08:31:43  来源:  浏览量:

 

贴片电解电容的使用寿命不仅与环境温度的高低有关,还与纹波电流的大小有关。由于热应力对贴片电解电容的使用寿命有决定性的影响,因此,由纹波电流产生的热损耗是影响贴片电解电容使用寿命的重要因素。纹波电流是指流过贴片电解电容的交流分量电流,它受环境温度和交流频率的影响,环境温度不同,纹波电流的最大允许值不同。而当环境温度一定时,在允许范围内,流过的纹波电流越大,贴片电解电容的使用寿命越短。

  固体电解质贴片电解电容以聚吡咯、聚二氧噻酚等有机高分子作为产品的实际阴极,与液体电解质片式铝比较具有大容量、低阻抗、无电解质泄漏、高温长寿命等优点,并具有耐反向电压的能力。该产品开发较晚处于寿命期的早期阶段,目前主要生产厂家为松下、三洋、NICHICON、CHEMICON等日本企业。其中日本松下公司是贴片电解电容工业产权最多的公司,也是最早生产高分子聚合物固体贴片电解电容的企业,可生产直径φ3~10mm的全系列贴片电解电容。 国内西安交大等几家高校和科研院所开展了固体电解质的研究,并取得了一定的成果,在技术上落后日本2~3年,如将引进与自主科研相结合,高端元器件市场由日本独占的局面将会改变。

  2002年,固体电解质贴片电解电容的国际市场需求量为4亿美元左右,并以20%以上的速度高速增长。目前生产该贴片电解电容器的几家日本公司的产量为10亿只/年,销售额2亿美元,尚无法满足市场需要,如在技术上取得突破,国内企业在片式铝市场上将大有作为。究其原因为:贴片电解电容的散热性很差,当纹波电流流过贴片电解电容时,在等效串联电阻(ESR)上将电能转化为热能,在散热条件很差的贴片电解电容的内部将引起温度的上升,产生温度上升导致寿命降低的效应,使用时应尽可能地减小贴片电解电容的纹波电流。高分子聚合物固体贴片电解电容使用电子导电,不同于传统的液体电解质使用离子导电,因此ESR极低,具有优良的高频低阻抗特性,可被广泛应用于解耦滤波回路和电源平滑回路。例如,在平滑电路输入叠加1MHz(8Vp-p) 高频信号,利用1只47μF的高分子固体贴片电解电容滤波,可使该高频信号降到30mVp-p输出。效果相当于并联接入四只1000μF的普通引线式铝电解电容或三只100μF的钽电解电容的滤波效果。

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