758
1、电解电容器应用时有以下问题
1、相对其他电容器，传统的观念认为电解电容器的寿命短，现在寿命最好的电解电容器可以达到105℃/16000h。与薄膜电容器号称的100000h相差很多。
2、等效串联电阻相对大，导致了电解电容器可以承受的纹波电流有限，甚至在相同的电容量条件下不能满足应用要求而不得不选择增大电容量的方式满足应用。
第一个问题，在实际应用中已经不再是制约电解电容器。而第二个问题则越来越严重。对于应用者，是不是可以有替他介质电容器的选择？事实上几乎没有！低压、大电容量薄膜电容器体积很大，也很昂贵；性能好一点的陶瓷电容器很难做到100μF以上；钽电解电容器同样存在纹波电流能力不足的问题，还有就是价格比较高。
实际上，电解电容器最大的问题在于，电解液的电导率低，如果能将电导率提升一个数量级甚至两个数量级，则电解电容器的承受纹波电流能力将成倍甚至成十倍的增加。
将高导电的高分子导电聚合物替代常规的电解液制成固态电解电容器。可以获得高纹波电流能力，如330μF/16V，具有接近5A的纹波电流能力，而即使是相同规格的高频低阻电解电容器，纹波电流能力也不会超过0.4A！巨大的纹波电流能力得益于超低的等效串联电阻（ESR），例如330μF/16V的固态电解电容器的ESR最大值为10mΩ，纹波电流能力为7.7A（引自常州洲宇电子的ZE系列数据），而同规格即使是最好的高频低阻电解电容器，ESR也要0.22Ω，纹波电流能力0.4A（引自RUBYCON的YXJ系列数据）。
2、固态电解电容器应用需求的起因
上世纪80年代中后期，台式电脑进入了奔腾时代，CPU主频从数十兆赫兹很快的上升到GHz以上，CPU电流也攀升的数十安培，对应的主板电源旁路电容器中的纹波电流上升到2A甚至更高，与此同时，台式电脑的显卡的电源旁路电容器电流也超过了1A，这就使得普通电解电容器无法适应，尽管后来出现了高频低阻电解电容器，在纹波电流和温度方面还是显得力不从心，从而导致早期失效。如戴尔电脑主板电解电容器爆浆事件，甚至好多电脑用几年后也会出现电脑卡顿以至于无法工作现象，更换主板电解电容器后恢复，也可以在每个电解电容器处并两个10μF的LMCC就可以了。
固态电解电容器就是在这种应用需求下应运而生。从前面的而数据看，固态电解电容器可承受纹波电流能力是高频低阻电解电容器的十倍。可以很好地解决如电脑主板、显卡等高频、高纹波电流应用的电源旁路问题。
固态电解电容器的国产化，价格是的固态电解电容器仅仅为相同规格高频低阻电解电容器的约3倍。在实际应用时具有很强的竞争力。
3、固态电解电容器的延伸应用
如果，固态电解电容器仅仅用于电脑领域，其应用量还不很大。固态电解电容器的价格也不会下降到今天的水平。
第四代智能手机的大量应用使得需要大量的充电器，由于第四代手机电池明显大于第二代、第三代手机，充电电流从0.3A~0.5A上升到至少为1A，一般为2A，快速充电器则可以达到4A！对应的充电器输出滤波电容器流过的纹波电流从过去的约0.5A分别上升到1.2A、2.4A、4.8A。
即便是1.2A，一般1000μF/10V电解电容器也将是过电流状态，特别是手机充电器那种小体积，跟是如此，早期失效将成为必然。
为了使手机充电器体积尽可能的小，就需要输出电解电容器体积越小越好，对于能够承受2.5A纹波电流能力的液态电解电容器是绝对无法办到的。
由于固态电解电容器的碳箔负极具有非常高的比容，是的固态铝电解电容器的体积明显减小，甚至比相同额定电压/电容量的液态铝电解电容器的体积还小。因此，成为手机充电器在保证性能前提下，体积大大缩小的原因之一。
选用固态电解电容器，4A输出状态下，选用两只820μF/10V固态电解电容器并联可以承受12A的纹波电流，可以轻松胜任。
实际上，用一只固态电解电容器就可以满足输出2A的手机充电器的应用。而高频低阻电解电容器则是不可想象的。
固态电解电容器还可以用在开关电源中。比较极端的是将所有低压高频低阻电解电容器用固态电解电容器替代，选用高频低阻电解电容器三分之一电容量，保持与高频低阻电解电容器形同的成本，获得更优异的滤波特性；保守一些可以用固态电解电容器替代一般高频低阻电解电容器，可以简化环路补偿。所花费的成本是一样的，所获得到的性能比全部用高频低阻电解电容器更好。
通信设备中，很多电路板单元不仅需要比较大的供电电流，而且负载所产生的纹波电流也是很大的，如果仅仅用陶瓷电容器，显得电容量不足，如果仅仅选用高频低阻电解电容器，纹波电流能力有明显不足。选用固态电解电容器则可以很好地解决这个问题。
与非网原创内容，未经许可，不得转载
下期内容，我们将带来
《Hi，我是电解电容器》系列之十三：钽电解电容器
摘要：随着应用领域，特别是军工领域和高可靠应用领域，铝电解电容器显得有些力不从心，于是产生了新的替代想法。除了铝以外所有的“阀金属”，在理论上都可以做成电解电容器。因此，在铝电解电容器之后，钽电解电容器问世。
