聚合物电容器工作原理及其应用

聚合物电容器是一种电解电容器，是任何长寿命、稳定电容器、小尺寸、高可靠性设计的绝佳选择。

聚合物电容器包括铝层设计的导电聚合物。这些电容器提供长期可靠性和较低性 ESR、2.2 – 470 微法拉之间的各种包装选项和一些特殊功能，如取代液体电解质的导电聚合物。这些电容器具有很好的抗电压、温度偏差和良好的老化特性。以下是聚合物电容器的概述-工作和应用。

什么是聚合物电容器？

聚合物电容器的定义是；使用电解质等固体聚合物的电容器称为聚合物电容器。如果最大额定电压不超过，这些电容器将在大多数情况下取代电解电容器。

这些电容器的电压通常低于普通电解电容器 35 即使某些类型的聚合物电容器制造的最大工作电压高达 100 伏直流。与电解电容器相比，该电容器具有损耗少、使用寿命长、故障模式安全等优良品质。

聚合物电容器的结构

聚合物电容器的结构可以夹在两个端子（如阳极和阴极）之间，包括铝箔和导电聚合物。

聚合物电容器结构

之后，电容器的组件可以卷成圆柱形。包括电极，然后整个组件包装在铝壳中。

由于这些电容器不被视为可以在设备中更换的部件，它们通常使用表面安装技术 (SMT) 制造。 这允许他们打印电路板 (PCB)上占用更少的空间。

普通电解电容器的外壳通过预先雕刻的表面打开，在高压下破碎，并以安全的方式排出外壳中形成的气体，以避免过热时爆炸。通常，这些电容器上没有这样的通风口或划痕，因为没有明显的力增加。

如何工作聚合物电容器？

聚合物电容器的工作可以通过使用电解质等导电聚合物来完成。这些电容器使用固体聚合物电解质代替普通电解质电容器中的凝胶或液体电解质。因此，使用固体电解质可以完全避免电解质干燥。这是限制普通电解质使用寿命的主要因素之一。

聚合物电容器的类型

有层状聚合物、缠绕聚合物、聚合物钽和聚合物混合铝电容器等不同类型的聚合物电容器。

分层聚合物铝电容器

这些电容器使用导电聚合物作为电解质。根据特定型号，这些电容器的电压范围为 2 至 25V。这些电容器提供的电容范围为 2.2 至 560μF。这些电容器的主要特点是很低 ESR(等效串联电阻) ESR 值，例如 3mΩ。

分层聚合物铝电容器

这些电容器包装在树脂紧凑型模具中 SMT 在设备中。因此，这些电容器用于手持电子设备，否则其他应用程序需要一个薄电容器，不会被附近的散热器干扰。

绕线聚合物铝电容器

这些电容器主要依靠铝和导电聚合物，但它们具有缠绕箔结构。与其他类型的聚合物电容器相比，电容器涵盖了更广泛的电压、电容和电压值。电压范围为 2.5 至 100V，而且电容范围是 3.3 至 2700μF。

类似于分层聚合物电容器，这种电容器很低 ESR 值 5mΩ 的 ESR 值。这些电容器也可以安装在表面，但它们并不像分层电容器那么紧凑。

聚合物钽电容器

这些电容器使用像电解质一样的导电聚合物，还包括一个钽阴极。这些电容器的电压范围为 1.8 至 35V，而电容范围为 2.7 至 680µF。这些电容器也具有低 ESR 值，但其中一些电容器将呈现低 ESR 值，例如 5mΩ。

这些电容器封装在模制树脂外壳内，因此这些电容器是市场上最紧凑的，并且有多种尺寸可供选择。

聚合物混合铝电容器

这些类型的聚合物电容器使用液体和导电聚合物的混合物作为电解质。这些电容器提供低 ESR 和高导电性。在电解液中，由于其巨大的有效表面积，液体部分可以抵抗高压以提供最大的电容额定值。

​ 这些类型的聚合物电容器的电压为 25 至 80V，而电容为 10 至 330µF。与其他聚合物类型的电容器相比，这些电容器的 ESR 值更高，从20到120mΩ。 ​

聚合物电容器与钽电容器

聚合物电容器和钽电容器之间的区别包括以下内容。

聚合物电容器	钽电容
聚合物电容器由塑料制成。	​钽电容器由金属制成。
这些电容器具有低额定电压	这些电容器具有高额定电压
这些电容器中使用的电解质是导电聚合物。	这些电容器中使用的电解质是固体二氧化锰。
聚合物电容器中使用的介电材料是氧化铝。	该电容器中使用的介电材料是五氧化二钽的氧化层。
一旦温度升高，电压额定值将增加。	一旦温度升高，额定电压将降低。
该电容器具有液体电解质和固体阴极。	该电容器具有固体电解质和固体阳极

聚合物电容器与电解电容器

聚合物电容器和电解电容器之间的区别包括以下内容。

聚合物电容器	电解电容
这种电容器被称为电解电容器。	这种电容器被称为极化电容器。
聚合物电容器的电容范围为 10µF至1mF。	该电容器具有较大的电容，通常范围为1µF至 47mF。
该电容器的额定电压高达 35V。	该电容器的额定电压为几百直流伏。
在这种电容器中，阳极由铝箔制成，而阴极由导电聚合物制成。	该电容器由两片铝箔薄膜制成。
这些电容器用于稳定从电源到敏感电路的电压，以降低电源噪声。	电解电容器的应用有：降低滤波装置内的电压波动。输入和输出平滑到滤波器、去耦和电源内的噪声过滤以及放大器级之间的信号耦合。

聚合物电容器与陶瓷电容器

聚合物电容器和陶瓷电容器之间的区别包括以下几点。

聚合物电容器	陶瓷电容器
提供更安全的故障模式、更长的使用寿命、更好的稳定性等。	陶瓷电容器为谐振电路应用提供低损耗和高稳定性。
与其他电解电容器相比，这些电容器具有更低的 ESR。	这些电容器的 ESR 范围非常低，从 0.01 到 0.1 欧姆。
其物理尺寸为7.3 x 4. 3 mm	它的物理尺寸很小，如 0.4mm x 0.2mm。

好处

聚合物电容器的优点包括以下几点。

• 这些电容器具有长寿命、小封装内的高电容、高可靠性和其他电气特性，如下所示。
• 高纹波电流容量。
• 频率性能像 ESR 一样高，阻抗更小。
• 与偏置电压和温度的变化相比，运行稳定。
• 可以通过陶瓷电容器来消除噪声。
• 工作温度范围很广，从+125摄氏度或-55到+105。

缺点

聚合物电容器的缺点包括以下几点。

• 这些电容器具有高泄漏电流。
• 高温高湿。

以上文章由锐单电子网www.ruidan.com编辑整理，请勿转载。文章部分图片来源网络，如有侵权请联系删除。