聚合物電容器的基礎(chǔ)——何為聚合物電容器（一）？
查看電腦等電子設(shè)備的主機(jī)板的話，最？匆姷氖侨鐖D1的6種類型的電容器。鉭電解電容器（二氧化錳型、高分子型），鋁電解電容器（罐狀/電解液、罐狀/高分子、貼片型），MLCC等。電容器中還有其他的薄膜電容器和鈮電容器等很多種類，本次將說明村田制作所擅長的聚合物電容器。
圖1 主要的電容器
何為聚合物電容器？
聚合物電容器是指不論鉭電解電容器還是鋁電解電容器它們在陰極的部分都使用了導(dǎo)電性聚合物的電解電容器。高分子型的鋁電解電容器在陽極的部分貼了鋁膜，而在陰極使用了導(dǎo)電性聚合物。高分子型的鉭電解電容器在陽極的部分貼了鉭金屬，而在陰極使用了導(dǎo)電性聚合物。導(dǎo)電性聚合物鋁電解電容器的模式圖如圖2所示。
圖2 導(dǎo)電性聚合物鋁電解電容器的模式圖
常規(guī)型的電解電容器陰極使用的是電解液、二氧化錳。如果把他們用導(dǎo)電性聚合物替代的話，能夠降低ESR，能夠使溫度特性穩(wěn)定，更加提高了安全性，并且延長使用壽命。參考圖1就能明白，聚合物電容器比常規(guī)型電解電容器的ESR更低。
此外，如果是電解電容器的話其陽極使用的閥金屬的種類基本上決定了電介質(zhì)的種類，因此也決定了介電常數(shù)、DC偏置特性以及嘯叫特性等。這樣的話，將陽極、陰極和電介質(zhì)用很多種類的材料組合起來就能得到各種各樣的特性。這里既有我們擅長的也有薄弱的領(lǐng)域，電子設(shè)備設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候也是區(qū)分開來的。
關(guān)于ECAS系列
鋁電解電容器根據(jù)陰極材料和構(gòu)造來區(qū)分大概可以分為3種類型，村田的鋁電解電容器是全固體的多層型聚合物鋁電解電容器（ECAS系列）（參考圖3）。其他的罐狀的纏繞型中，也有在陰極部分使用了電解液和聚合物的產(chǎn)品。
ECAS系列的特征是除了在陰極中使用了導(dǎo)電率較高的導(dǎo)電性聚合物，還通過疊加多層鋁元素將電解電容器中的ESR控制得最低。此外，能夠最大程度獲得靜電容量，并且由于沒有DC偏置特性，在施加直流電壓時(shí)實(shí)際使用時(shí)靜電容量穩(wěn)定。如此，低ESR、大容量且容量穩(wěn)定就是ECAS系列的最大特征了。
圖3 ECAS系列的構(gòu)造例
ECAS系列的主要應(yīng)用
電容器在電路上的主要用途之一是穩(wěn)定電源線的電壓使之平穩(wěn)。電子設(shè)備越是多功能化，CPU等的電源線對電壓控制的要求就越高。為了使電壓線穩(wěn)定，大靜電容量有時(shí)是必不可少的。因此，目前為止出現(xiàn)了將多數(shù)MLCC并聯(lián)的提案，但是也有提案說通過和ECAS組合，某些時(shí)候可以控制元件個(gè)數(shù)和成本。村田制作所通過將ECAS系列追加到MLCC的產(chǎn)品陣容中，提出了至今為止最廣泛的提案。
圖4是CPU和FPGA的電源線的簡單的電路圖。
圖4 CPU和FPGA的電源線的簡單電路圖
ECAS系列的低ESR、低阻抗、穩(wěn)定的靜電容量的特征，最適用于負(fù)載電流變動(dòng)激烈的CPU等各種電源線的平滑用途中（波紋吸收和瞬態(tài)響應(yīng)）；旧蠋缀跏歉鶰LCC組合起來使用，ECAS系列特別能夠發(fā)揮其控制電壓變動(dòng)（高速backup）的作用。控制電壓變動(dòng)的用途中常常使用高分子型的鉭電解電容器、高分子型的鋁電解電容器（罐狀），ECAS系列比起其他的ESR更低，通過取得ESR和靜電容量之間的平衡，最適用于控制電壓變動(dòng)的用途。
這樣的ECAS系列經(jīng)常被用于PC（筆記本PC，server，主機(jī)板，復(fù)合機(jī)等），數(shù)碼AV設(shè)備（液晶電視，游戲機(jī)，機(jī)頂盒等）。在設(shè)計(jì)這些電子設(shè)備時(shí)請一定要考慮ECAS系列的產(chǎn)品。
ECAS系列的產(chǎn)品陣容詳細(xì)信息請參考此鏈接。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-12-13
