客戶認(rèn)知度壁壘電容器是電子電路中不可或缺的元器件,其質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性很大程度上決定著整個電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和壽命。鑒于電容器對于電子產(chǎn)品的重要性,下游客戶一般會建立完整的質(zhì)量評價和實(shí)驗(yàn)體系,在選擇電容器廠商時尤為嚴(yán)格,只有通過其認(rèn)證的生產(chǎn)廠商才能成為其合格供應(yīng)商,該過程不僅復(fù)雜而且時間長,該過程短則 1-2 年,長則 3-4 年。此外,下游生產(chǎn)廠家基于質(zhì)量控制、管理等因素,通常一旦選定了電容器或者電極箔供應(yīng)商,除非出現(xiàn)重大質(zhì)量問題,供應(yīng)商不會輕易變化。對于行業(yè)的新進(jìn)入者來說,這種基于長期合作而形成的穩(wěn)定客戶關(guān)系也是進(jìn)入該行業(yè)的另一壁壘。5、不利因素(1)技術(shù)水平有待提高近年來,我國的鋁電解電容器行業(yè)發(fā)展較快,行業(yè)技術(shù)水平不斷提高,部分企業(yè)的技術(shù)實(shí)力已達(dá)到或接近水平,我國已成為鋁電解電容器生產(chǎn)大國。但是,我國鋁電解電容器行業(yè)的整體技術(shù)水平與企業(yè)還存在一定差距,許多新功能、新結(jié)構(gòu)、的鋁電解電容器還依靠進(jìn)口。我國鋁電解電容器進(jìn)口額持續(xù)上升,國產(chǎn)產(chǎn)品還不能完全滿足的需求。(2)原材料價格波動因素電極箔作為關(guān)鍵原材料,其定價主要參照上游鋁價格的變動,因此受到鋁價格變動影響。
隨著開關(guān)電源設(shè)備迅猛發(fā)展,為適應(yīng)市場需求,開關(guān)電源趨向于小型化、輕便化、集成電路模塊化。其對構(gòu)成開關(guān)電源的重要元件電解電容器性能的要求也越來越高,本文從小型化、高頻低阻抗化、長壽命化和耐紋波電流等方面分析了開關(guān)電源的發(fā)展對電解電容器性能的要求。一、電解電容器介紹電解電容器可看成是由二個極板組成,其中作為陽極板的是采用特定的閥金屬(鋁、鉭、鈮等金屬),并在該金屬表面上借助于電化學(xué)方法生成一極薄且具有單向?qū)щ娦缘难趸ぷ鳛榻橘|(zhì),而陰極板通常是采用能生成和修復(fù)介質(zhì)氧化膜的液狀或固狀的電解質(zhì)。電解電容器是開關(guān)電源中一次和二次回路濾波電路中的器件之一。通常,電解電容器的等效電路可以認(rèn)為是陽極箔的容量、損壞的陽極氧化膜絕緣電阻、具體有單向?qū)щ娦缘年枠O氧化膜(相當(dāng)于二極管)并聯(lián),與電極和引出端子的電阻,陽極氧化膜與電解質(zhì)的電阻,陰極箔容量,電極及引出端子所引出的等效電感的串聯(lián),如圖1所示。圖1電解電容器的等效電路開關(guān)電源不斷的小型化、輕便化、集成電路模塊化和,在電子設(shè)備中使用量越來越大,普及率越來越高。相應(yīng)的就要求電解電容器小型大容量化,高溫度長壽命化,耐大紋波電流,高頻低阻抗化和更適應(yīng)高密度組裝。二、電解電容器性能要求小體積、大容量由于電解電容器陽極為腐蝕多孔的閥金屬且表面生成一層極薄的介質(zhì)氧化膜,多數(shù)采用卷繞結(jié)構(gòu),很容易擴(kuò)大體積,因此單位體積電容量非常大,比其它電容大幾倍到幾十倍。但是大電容量的獲取是以體積的擴(kuò)大為代價的,現(xiàn)關(guān)電源要求越來越高的效率,越來越小的體積,因此,有必要尋求新的解決辦法,來獲得大電容量、小體積的電容器。
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無論電容器在電子技術(shù)哪個領(lǐng)域中使用,都希望所用元件滿足性能要求,不會輕易受損,達(dá)到延長使用壽命的目的。在電路設(shè)計時,應(yīng)對電解電容器的性能有更深入的了解,做到心中有數(shù),不要使電容器一直處于工作狀態(tài)。具體從以下幾個方面來考慮。
l降低所處環(huán)境溫度
降低所處環(huán)境溫度,使電容器不在上限類別溫度下工作,另外還要考慮電容器本身發(fā)熱影響,這一點(diǎn)對液體電解質(zhì)類型產(chǎn)品尤為重要。如果產(chǎn)生高溫,會使漏電流劇增,氣體增多,使外殼處于內(nèi)壓急增狀態(tài);另外高溫能使電解液加速干涸,相對縮短產(chǎn)品壽命。因此對長壽命要求的產(chǎn)品來說,工作溫度應(yīng)控制在50℃以下,這樣相應(yīng)的壽命約可提高1~2個數(shù)量級。例如在45℃以可工作20年的計算機(jī)電容器,在85℃下則只能工作1~2年。如需要應(yīng)用在上限類別溫度(85℃),則電容器芯子中心溫度應(yīng)不超過95℃,而且還得視所選擇工作電解液的性質(zhì)而定。這種高溫影響對固體鉭電容器來說,不如鋁電解電容器那么嚴(yán)重,但肯定也是有害的。
l降低額定電壓的使用上限
降低額定電壓的使用上限,也就是降低介質(zhì)氧化膜的工作場強(qiáng),對鋁電容器將適用。降負(fù)荷一半后,電容器的壽命能提高2個數(shù)量級之多。
實(shí)際上鋁氧化膜如出現(xiàn)損傷和被腐蝕,修補(bǔ)氧化膜拜出只能在的工作電壓下進(jìn)行,局部難于恢復(fù)到原始形成電壓值下的氧化膜厚度,所以過分降低工作電壓,對鋁電解電容器也并不是的措施。
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