PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器在開關(guān)電源中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

PA-Cap簡(jiǎn)介

PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器，在材料和核心工藝上有重大創(chuàng)新。它在研究聚吡咯薄膜電聚合生長(zhǎng)規(guī)律基礎(chǔ)上，開發(fā)了在復(fù)雜多孔的絕緣體表面原位均勻生長(zhǎng)高電導(dǎo)率聚吡咯膜技術(shù)，解決了聚合電解液長(zhǎng)期使用過程中的自聚合難題;提出并實(shí)現(xiàn)了鋁箔陽(yáng)極陰極隔離阻斷工藝、引入補(bǔ)形成過程新技術(shù)，保證了PA-Cap產(chǎn)品的優(yōu)異電氣特性。

PA-Cap主要性能與特點(diǎn)

PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器，具有極低的等效串聯(lián)電阻(ESR)值、理想的容量頻率曲線、穩(wěn)定的溫度特性、很強(qiáng)的噪音吸收能力、明顯的濾波效果、不燃燒、不爆炸、安全性高、無(wú)污染，而且兼有小型化、片式化、輕量化、低剖面等特點(diǎn)。顯著的特性優(yōu)勢(shì)，使它在高頻電路中得到廣泛應(yīng)用。

PA-Cap在開關(guān)電源中的濾波應(yīng) 用實(shí)驗(yàn)

開關(guān)電源被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備或系統(tǒng)中，開關(guān)電源性能的好壞，直接影響設(shè)備或系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如何輸出低噪聲穩(wěn)定的直流電壓，關(guān)鍵應(yīng)做好電源的整流濾波。采用PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器進(jìn)行濾波，具有明顯的容量頻率特性和噪音吸收能力，超越現(xiàn)有液體鋁電解電容器和固體片式鉭電容器的濾波特性，是開關(guān)電源理想的濾波電容器。

下面就三種不同類型電容器，即液體鋁電解電容器(AL：1000μF)、固體片式鉭電容器(TA：220μF)和PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器(PA：47μF)，在如圖1所示的開關(guān)電源電路中，進(jìn)行三種電容的濾波替代實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)儀器

1、TDS1002 60MHz數(shù)字示波器。

2、DSA-0301-05E開關(guān)電源：

輸入交流220V，輸出直流5V、4A，開關(guān)模塊工作頻率：63kHz，C1和C2各用1000μF液體鋁電解電容器濾波。

實(shí)驗(yàn)方法

C1保留 1000μF，將C2分別用AL(液體鋁電解電容器)：1000μF 、TA(固體鉭電容)：220μF、 PA(聚合物固體片式鋁電解電容器)：47μF替代。

實(shí)驗(yàn)步驟

1、用示波器觀測(cè)原電路濾波液體鋁電解電容器C2=1000μF時(shí)，輸出紋波電壓為1.47mV，見圖2。

2、將C2用固體片式鉭電容器(TA：220μF)替換，輸出紋波電壓為1.81mV，見圖3。

3、將C2再用PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器(PA：47μF)替換，輸出紋波電壓為1.42mV，見圖4。

實(shí)驗(yàn)輸出紋波電壓結(jié)果(均方根值)

Vpa=1.42mV、Vta=1.81mV 、Val =1.47mV[!--empirenews.page--]

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在63kHz工作頻率時(shí)，PA：47μF濾波效果等同于AL：1000μF，并且優(yōu)于TA：220μF;當(dāng)工作頻率高于63kHz時(shí)，替代的比率值將會(huì)更高。

PA-Cap應(yīng)用討論

由于PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器的陰極材料采用PPY導(dǎo)電高分子聚合物材料，具有更高的電導(dǎo)率 ，為100S/CM電子導(dǎo)電，其導(dǎo)電電阻十分微小，當(dāng)頻率發(fā)生變化時(shí)，能使電容器的容量C保持穩(wěn)定; 而固體片式鉭電容器，陰極材料為MnO2，電導(dǎo)率為 0.1S/CM，比PPY聚合物材料的電導(dǎo)率低1000倍;對(duì)于液體鋁電解電容器，其陰極材料為電解液，電導(dǎo)率為 0.01S/CM離子導(dǎo)電，比PPY聚合物材料的電導(dǎo)率低10000倍，其導(dǎo)電電阻高，容量隨頻率的穩(wěn)定性更差。

在63kHz工作頻率時(shí)，用儀器測(cè)試其電容量為：PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器(47μF)容量仍保持在39.4μF;固體片式鉭電容器(220μF)的容量降為28.2μF;液體鋁電解電容器(1000μF)的容量只有29.7μF。由此可見，雖然它們標(biāo)稱容量相差很大，但在高頻條件下工作其容量基本等同，而隨著工作頻率的升高它們差異將更加明顯。

在濾波電路中，當(dāng)工作頻率升高時(shí)，PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器由于具有優(yōu)良的高頻特性，能保持較穩(wěn)定的容量，濾波作用基本不變;而固體鉭電容和液體鋁電解電容的容量分別產(chǎn)生明顯的衰減，將導(dǎo)致濾波效果越來越差。

另外，PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器由于使用鋁和導(dǎo)電高分子聚合物材料，分解溫度非常高，耐熱性十分優(yōu)越，并應(yīng)用樹脂抑燃劑，即使高溫或過流也不燃燒不爆炸，具有極高的安全性。而固體鉭電容器由于其在自愈過程中容易發(fā)生析氧反應(yīng)，當(dāng)溫度高或過流時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒、爆炸。液體鋁電解電容器由于液體受熱會(huì)膨脹和揮發(fā)，常發(fā)生漏液、干涸、鼓脹或爆漿的問題。

因此，PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器作為高頻電源的濾波電容和電子線路的抗干擾作用被廣泛用于等離子電視機(jī)、液晶顯示器、數(shù)字機(jī)頂盒、高級(jí)音響、通訊設(shè)備、汽車電子、電子對(duì)抗、航空航天等高端電子設(shè)備中;在手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、DVD機(jī)等數(shù)碼便攜設(shè)備中也是優(yōu)選的元件。

結(jié)束語(yǔ)

在高頻電路中作為高頻濾波電容，由于固體鉭電容和液體鋁電解電容的容量分別產(chǎn)生不同程度的衰減，而用PPY導(dǎo)電高分子聚合物材料作陰極的PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器，具有穩(wěn)定的容量-頻率特性，可以替代高容量的固體鉭電容和更高容量的液體鋁電解電容器。