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什么是聚合物电容器？

  聚合物电容器是使用导电聚合物作为电解质的电容器。他们使用固体聚合物电解质代替普通电解电容器中的液体或凝胶电解质。通过使用固体电解质，完全避免了电解质干燥。电解质干燥是限制普通电解电容器寿命的因素之一。有几种类型的聚合物电容器，包括铝聚合物电容器，聚合有机半导体和导电聚合物电容器。

 

在大多数情况下，只要不超过最大额定电压，聚合物电容器就可以用作电解电容器的直接替代品。固体聚合物电容器的最大额定电压低于传统电解电容器的最大电压：通常高达35伏，尽管某些聚合物电容器的最大工作电压高达100伏直流电压。

 

聚合物电容器具有优于普通电解质电容器的许多品质：更长的寿命，更高的最高工作温度，更好的稳定性，更低的等效串联电阻（ESR）和更安全的故障模式。与湿式电解质电容器相比，这些品质的代价是较低的最大额定电压和较窄的电容范围，以及较高的成本。这种类型的电容并不是新的：生产始于20世纪80年代，从那时起，它们已被用于许多应用，包括服务器主板和计算机图形加速卡。

 

聚合物电容定义

  聚合物电容器是使用固体聚合物作为电解质的电容器。它们具有许多优越的品质，包括比电解电容更安全的故障模式，更低的损耗和更长的寿命。

 

特点

等效串联电阻

  与普通电解电容器相比，聚合物电容器具有更低的等效串联电阻。这允许聚合物电容器在正常操作期间承受更高的纹波电流。纹波电流是AC分量，其导致电容器的内部电阻耗散功率并因此加热电容器。聚合物电容器的ESR在其工作温度范围内几乎恒定，而电解电容器的ESR随温度显着变化。

 

 

 

可靠性和故障模式

  与电解电容器相比，使用固体电解质是一个主要优点。在湿式电解电容器中，过热会导致电解质蒸发。当它蒸发时，压力会在电容器内积聚，并可能爆裂甚至爆炸。固态聚合物电容器没有这种风险，它们的故障模式更安全 - 电容器要么短路，要么开始像开路一样工作。一般来说，聚合物电容器的可靠性远远优于电解质电容器的可靠性。

 

一生

  除了更好的可靠性和更安全的操作外，固体聚合物电容器具有更好的使用寿命，因为其结构中使用的固体电解质不会变干。与电解电容器相比，这种类型的电容器可以在更高的温度下长时间工作。

 

电容范围，额定电压和极化

  聚合物电容器的电容在10μF和1mF之间。典型的最大额定电压高达35 V，但聚合物电容器的最大工作电压达到100 V.与普通电解电容器一样，这些聚合物电容器通常是极化的。

 

聚合物电容器的结构和性能

  聚合物电容器通过将包含电解质的隔板片夹在两个铝箔或钽箔之间而制成。然后将组件卷起以获得圆柱形状。添加电极，然后将整个组件封装在铝制外壳中。由于固体聚合物电容器不被视为可能在器件中更换的元件，因此它们通常由SMT（表面贴装技术）制成。这使得它们可以占用PCB（印刷电路板）上较少的空间，但如果需要更换则更难拆焊。

 

普通电解电容器具有带有预刻划表面的通风外壳或外壳，在过压的情况下该外壳应该断开，并以安全的方式排出外壳内形成的气体，以防止在过热情况下发生爆炸。在聚合物电容器上通常没有这样的刻痕或通风口，因为在失效的情况下没有显着的压力累积。

 

聚合物电容器的应用

  由于其低ESR，聚合物电容器用于允许大纹波电流的应用中。这种应用的一个例子是开关DC-DC转换器。很好的例子是降压，升压和降压 - 升压转换器，它们保持电容器的电压相对恒定，但产生高纹波电流。在这种情况下，优选使用具有低ESR的电容器，以提高功率效率并且在过载和过热的情况下提高安全性。

 

固态聚合物电容器可用于平滑从电源到敏感电路的电压，从而降低功率噪声。在这些应用中，只要工作电压足够低，它们就可以轻松替换标准电解电容器。

它们还可用于电源旁路和信号去耦，以减少设备产生的信号噪声和电源噪声，否则这些噪声将传输到电源，并可能影响连接到该电源的其他设备。

聚合物电容器通常可以在计算机主板上找到，尤其是更高质量的电容器主板，例如服务器主板，它们在很大程度上取代了湿式电解电容器。