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貼片鋁電解電容代替人工成本解析
發(fā)布者:admin  發(fā)布時間: 2013-02-01 11:18  瀏覽次數:

 電容的用途非常多,主要有如下幾種:     1.隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。     2.旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。     3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸到下一級電路     4.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。 圖片    5.溫度補償:針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩(wěn)定性。     6.計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數。     7.調諧:對與頻率相關的電路進行系統(tǒng)調諧,比如手機、收音機、電視機。     8.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。 圖片    9.儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設備等等。(如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準,一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。         電解電容器:由于主板、顯卡等產品使用的基本都是電解電容,因此這是我們要講的重點。大家熟悉的鋁電容,鉭電容其實都是電解電容。如果說電容是電子元器件中最重要和不可取代的元件的話,那么電解電容器又在整個電容產業(yè)中占據了半壁江山。我國電解電容年產量300億只,且年平均增長率高達30%,占全球電解電容產量的1/3以上。深入電解電容的性能特點         電解電容器特點一:單位體積的電容量非常大,比其它種類的電容大幾十到數百倍。     電解電容器特點二:額定的容量可以做到非常大,可以輕易做到幾萬μf甚至幾f(但不能和雙電層電容相比)。     電解電容器特點三:價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢,因為電解電容的組成材料都是普通的工業(yè)材料,比如鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業(yè)設備,可以大規(guī)模生產,成本相對比較低。     目前,新型的電解電容發(fā)展的非??欤承┊a品的性能已達到無機電容器的水準,電解電容正在替換某些無機和有機介質電容器。電解電容的使用范圍相當廣泛,基本上,有電源的設備都會使用到電解電容。例如通訊產品,數碼產品,汽車上音響、發(fā)動機、ABS、GPS、電子噴油系統(tǒng)以及幾乎所有的家用電器。由于技術的進步,如今在小型化要求較高的軍用電子對抗設備中也開始廣泛使用電解電容。     從鋁電容到鉭電容 透過陽極看電解電容      1.鋁電解電容。不管是SMT貼片工藝的(上圖左,就是大家說的“貼片電容”,識別方式是底坐有黑色橡膠),還是直插式的,或者有塑料表皮的(上圖右就是直插式有塑料表皮的,這個被很多人認為是“電解電容”),只要它們的陽極材質是鋁,那么他們就都叫做鋁電解電容。電容的封裝方式和電容的品質本身并無直接聯(lián)系,電容的性能只取決于具體型號,這個我們后面會詳細說明。圖片  2.鉭電解電容。陽極由鉭構成,就是那種我們在顯卡上一見到就會驚呼“這個顯卡做工真不錯!”的那種黃色或黑色小顆粒。目前很多鉭電解電容都用貼片式安裝,其外殼一般由樹脂封裝(采用同樣封裝的也可能是鋁電解電容)。但是,鉭電容的陰極也是電解質,所以很不幸的,它也是大家十分瞧不起的“電解電容”的一種    最新銳的GF 6800 Ultra顯卡,在NVIDIA公版上就使用了CHEMICON PS/16V固體聚合物導體電容。我看到有些“高手”對此不屑一顧,說16V算什么?確實,和使用電解液為陰極的電容相比,16V確實不算什么。但是在16伏特電壓下,它的ESR性能不是一般的電解液電容所能達到的,因此才被應用到GF 6800 Ultra這樣的頂級顯卡上。     小地:使用不同的陽極和陰極材料可以組合成多種規(guī)格的電解電容,是嗎? 基本上所有組合都可以。例如鉭電解電容也可以使用固體聚合物導體做為陰極,而鋁電解電容既可以使用電解液,也可以使用TCNQ、PPY和PEDT等等?,F在新型的鉭電容也采用了PPY和PEDT這類固體聚合物導體做陰極,因此性能進步很多,也沒有以往二氧化錳陰極易爆炸的危險。如今最好的鉭聚合物電容的ESR可以達到5毫歐姆。這類性能高、體積小的鉭聚合物電容一般使用手機、數碼相機等一些對體積要求較高的設備上?! 偛盘岬搅擞行╇娙莶贿m合SMT貼片工藝,請問是否使用SMT,對性能會帶來什么影響?  無論是插件還是貼片式的安裝工藝,電容本身都是直立于PCB的,根本的區(qū)別方式是SMT貼片工藝安裝的電容,有黑色的橡膠底座。SMT的好處主要在于生產方面,其自動化程度高,精度也高,在運輸途中不像插件式那樣容易受損。但是SMT貼片工藝安裝,需要波峰焊工藝處理,電容經過高溫之后可能會影響性能,尤其是陰極采用電解液的電容,經過高溫后電解液可能會干枯。插件工藝的安裝成本低,因此在同樣成本下,電容本身的性能可以更好一些。由于歐美工廠的機械成本低而人工比較貴,所以大部分傾向于SMT貼片制造。而國內工廠的人工較便宜,所以廠商更愿意使用插件式安裝。

 
  在性能方面,插件式電容對頻率的適應性差一些,不過不到500MHz以上的頻率是很難體現出差異的。使用插件式安裝的電容中也有很好的產品,例如CHEMICON的PS系列有一部分就是使用插件式的。電解電容陰極性能初步對比優(yōu)點  價格最便宜,耐壓性優(yōu)良,有自愈特性
 性能穩(wěn)定
 價格相對便宜,導電率高,綜合性能較好
 無污染,不會爆炸,良好的溫度特性,LOW ESR值
 具備固體聚合物導體電容和電解液電容的一切優(yōu)點與缺點
 圖片
缺點 
 受溫度影響巨大,ESR高,安全性不高
 容易污染,安全性不高,價格也比較貴
 不耐高溫,有污染,耐電壓值低
 價格昂貴沒有自愈特性,耐電壓值低
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