聚合物电容器构造、种类和应用特点

聚合物电容器是电解电容器的一种，它们是任何需要长寿命、稳定电容、小尺寸和高可靠性的设计的绝佳选择。聚合物电容器包括采用铝层设计的导电聚合物。

聚合物电容器提供长期可靠性、更低的ESR、2.2至470uF之间的多种封装选项以及一些特殊功能，例如代替液体电解质的导电聚合物。这些电容器具有非常好的抗电压和温度偏置效应以及良好的老化特性。

聚合物电容器的概念

聚合物电容器是指使用像电解质这样的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，这些电容器在大多数情况下会替代电解电容器。

与普通电解电容器相比，这些电容器的电压通常低至35伏。与电解电容器相比，这种电容器具有许多卓越的品质，例如损耗更少、使用寿命更长和故障模式更安全。

聚合物电容器的构造

聚合物电容器的构造可以通过将包含电解质的隔板夹在两个端子（如阳极和阴极）之间来完成，其中阳极由铝箔制成，阴极由导电聚合物制成。之后可以将该电容器的组件卷成圆柱形，包括电极，最后整个组件被封装在铝制外壳中。

由于这些电容器不被视为可以在设备内更换的组件，因此它们通常采用表面贴装技术 (SMT) 制造。因此，这允许它们在印刷电路板 (PCB)上占用更少的空间。

普通电解电容器的外壳通过预先刻划的表面打开，在高压情况下会破碎，并以安全的方式将外壳内形成的气体排出，以免在过热的情况下发生爆炸。通常，这些电容器上没有这样的通风口或划痕，因为在击穿的情况下没有显着的力增加。

聚合物电容器工作原理

聚合物电容器的工作可以通过使用像电解质这样的导电聚合物来完成，这些电容器使用固体聚合物电解质代替普通电解电容器中的凝胶或液体电解质。

因此，通过使用固体电解质，可以完全避免电解质干燥，要知道，这种干燥是限制普通电解电容器寿命的主要因素之一。

聚合物电容器的种类

目前有不同类型的聚合物电容器，包括层状聚合物、缠绕聚合物、聚合物钽和聚合物混合铝电容器，下面分别来介绍下。

1、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，这些电容器的供电电压范围为2至25V。分层聚合物铝电容器提供的电容范围为2.2至560µF，其主要特点是非常低的ESR（等效串联电阻）。一些聚合物电容器具有低ESR值，例如3mΩ。

分层聚合物铝电容器封装在模制树脂状紧凑型SMT器件中。因此，这些电容器用于手持电子设备，否则其他应用需要一个不会通过附近的散热器干扰的薄型电容器。

2、绕线聚合物铝电容器

绕线聚合物铝电容器主要依赖于铝和导电聚合物，但它们具有缠绕箔结构。与其它聚合物类型的电容器相比，绕线聚合物铝电容器涵盖了更广泛的电压以及电容和电压值。电压范围为2.5至100V，而电容范围为3.3至2700µF。

与分层聚合物铝电容器类似，这种类型的电容器也具有非常低的ESR值，其中一些电容器具有5mΩ的ESR值。这些电容器也可以表面贴装，但与分层电容器一样，它们并不那么紧凑。

3、聚合物钽电容器

聚合物钽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。

聚合物钽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。

4、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，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。

聚合物混合铝电容器的电压为25至80V，而电容为10至330µF。与其他聚合物类型的电容器相比，该电容器的ESR值较高，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几方面内容：

聚合物电容器与电解电容器的区别

聚合物电容器和电解电容器之间的区别包括以下几个方面内容：

聚合物电容器与陶瓷电容器的区别

聚合物电容器和陶瓷电容器之间的区别包括以下几方面内容：

聚合物电容器的优缺点

聚合物电容器的优点包括以下几方面内容：

• 具有长寿命、小封装内的高电容、高可靠性和其他电气特性。
• 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。

• 具有高泄漏电流。
• 高温高湿。

聚合物电容器应用

聚合物电容器的应用包括以下几方面内容：

• 经常出现在计算机主板上，尤其是服务器主板上。
• 有助于稳定来自电源的敏感电路中的电压，以降低电源噪声。
• 可用于信号去耦和电源旁路，并减少设备产生的电源噪声和信号噪声，这些噪声可以转移到电源上，影响连接到该电源的其他设备。
• 用于由于低ESR而允许大纹波电流的地方，例如开关DC-DC转换器、Buck-Boost转换器等。
• 具有较小ESR的电容器更适合在过热和过载情况下提高电源效率和安全性。

总结

以上就是关于聚合物电容器构造、种类和应用特点等相关内容介绍。需要注意的是，一旦聚合物电容器的温度降至20°C，聚合物电容器的故障就会减少十倍。

另外，聚合物电容器的特性包括等效串联电阻、寿命、可靠性、故障模式、极化、额定电压和电容范围等因素，所以在购买时务必要考虑周全。