固態(tài)的電解電容

電解電容被廣泛應(yīng)用在各類電路中。由于電容的絕緣層來(lái)自于金屬電極的非常薄的氧化膜，所以這類電容的容量可以做的很大，容量從幾個(gè)微法一直到幾個(gè)法拉。在電路中它被應(yīng)用在對(duì)于精度要求不高，但容量要求大的電源儲(chǔ)能濾波電路中。

由于它的體積比較大，且常采用鋁殼圓柱封裝，因此在電路板上通常顯得“鶴立雞群”。在下面電路板的一角站立著三個(gè)電解電容。

上圖中的電解電容實(shí)際上分為兩大類。一類是普通液態(tài)鋁質(zhì)電解電容，一類是固態(tài)鋁質(zhì)電解電容。如何區(qū)分它們以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？看完下面介紹便可以知道。

固態(tài)和液態(tài)電解電容，二者的本質(zhì)區(qū)別在于介電材料的不同，液態(tài)電解電容采用的介電材料為電解液，而固態(tài)電容采用的是導(dǎo)電性高分子。這兩者的區(qū)別直接導(dǎo)致了固態(tài)電容的最大優(yōu)勢(shì)，不容易發(fā)生爆炸。

用過(guò)液態(tài)電解電容的玩家都可能知道一件事，液態(tài)電解電容用的時(shí)間一久，壽命就撐不住了，壽命一旦到了產(chǎn)生故障，就容易發(fā)生爆炸。雖然是爆炸但是也沒(méi)有多可怕，只是為爆裂后溢出電解液。但是爆裂的時(shí)候會(huì)聽(tīng)到boom的一聲，聽(tīng)起來(lái)比較可怕。

所以固態(tài)電容的優(yōu)勢(shì)就在于穩(wěn)定性好，低阻抗，環(huán)保。液態(tài)電解電容則有性價(jià)比高，耐壓值高的優(yōu)點(diǎn)。如果不看價(jià)格的話，那么固態(tài)電容實(shí)際上遠(yuǎn)優(yōu)于液態(tài)電解電容。

由于液態(tài)電解電容在發(fā)生故障時(shí)容易爆炸，所以在其頂部往往具有“K”或者“+”防爆開(kāi)槽，而固態(tài)電容通常沒(méi)有。

由于固態(tài)電解電容采用導(dǎo)電聚合物作為電極層導(dǎo)體，相對(duì)與液態(tài)電解液它的導(dǎo)電性能更好，所以對(duì)應(yīng)的ESR（Equivalent Series Resistance,串聯(lián)等效電阻）非常小，則對(duì)應(yīng)的電容損耗也小。通常情況下，這個(gè)特點(diǎn)并不突出，但在一些大功率高頻電路中，對(duì)于電源濾波電容則要求ESR越小越好。可以說(shuō)，高頻下，固態(tài)電解電容的低ESR是其最大的優(yōu)點(diǎn)。

在第十六屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽中有一組節(jié)能信標(biāo)組，它可以為車模提供超過(guò)50W的充電功率。下圖顯示了信標(biāo)控制電路板上的兩個(gè)電解電容。在左邊的電路中使用的是普通液態(tài)電解電容，在電路滿功率輸出50W電能時(shí)，這兩個(gè)電容發(fā)熱嚴(yán)重。將它們替換成相同容量的固態(tài)電容之后，電容就不再發(fā)燙。

除了可以根據(jù)電解電容頂部是否具有防爆開(kāi)槽來(lái)區(qū)分液體電解電容和固態(tài)電解電容，還可以將電容拆解開(kāi)進(jìn)行區(qū)分。它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)整體上都是電極卷層結(jié)構(gòu)，液體電解電容在擠壓卷芯時(shí)可以看到液體，但固態(tài)電解電容則沒(méi)有液體。

如果不破壞電容，該如何判斷它們的差別呢?？梢岳眯⌒褪殖諰CR表來(lái)測(cè)量電容的容量和ESR。

下面使用SmartTweezer測(cè)量普通的電解電容和固態(tài)電容。測(cè)量的頻率設(shè)定為10kHz。通常測(cè)量到的普通電解電容ESR大都超過(guò)0.1Ω，但固態(tài)電容的ESR僅僅只有幾十毫歐，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于同樣容量的普通電解電容。