鉭電容應(yīng)用研討會2011-1課件

鉭電解電容器應(yīng)用研討會二零一零年一月公司簡介株洲宏達電子有限公司前身是株洲無線電十廠，是原電子工業(yè)部定點生產(chǎn)鉭電容的專業(yè)工廠。有著30多年的生產(chǎn)、研發(fā)鉭電解電容器的經(jīng)驗和歷史，在兩個較大規(guī)模的生產(chǎn)基地,三條先進的鉭電解電容器生產(chǎn)線。近幾年來，公司產(chǎn)品在軍工市場用量愈來愈大，公司向航空、航天、兵器、船舶等領(lǐng)域的軍工企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，公司的行業(yè)知名度日益提高。公司的產(chǎn)品體積小、可靠性高、適用范圍寬、品種全、價格合理，現(xiàn)已廣泛用于各類型的軍事工程、武器裝備中，并得到了整機用戶及軍方的高度評價。公司簡介

資質(zhì)證書2008年通過GJB9001A-2001軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證2008年獲得高新技術(shù)企業(yè)認定證書（最新）2009年獲得國家三級保密資格單位證書（最新）資質(zhì)證書資質(zhì)證書資質(zhì)證書資質(zhì)證書資質(zhì)證書儲存的電能少，但接受電能的功率大，即充放電時間短，效率高。容抗與頻率、電容量有直接的關(guān)系。Xc=1/2πfc

，即頻率/容量愈高則容抗愈小，反之則愈大。

在AC電路中，其電流相位比電壓基準(zhǔn)提前90°，有進相作用。電容器的特點能在短時間內(nèi)做能量轉(zhuǎn)換，短路電流比電池大約1000倍。電容器非電解電容器電解電容器電解電容器一般有正負極之分，它的電容量比相同體積的非電解電容器要大，有極性和電容量大，是電解電容器的兩大特點。

電解電容器分類以陽極金屬的種類區(qū)分(鉭電解、鋁電解)以陽極金屬的外形區(qū)分(箔式鋁電解、燒結(jié)鉭)以電解質(zhì)的形態(tài)區(qū)分(液體電解鋁電容、固體鉭)以電容器的外形區(qū)分(全密封、半密封)以工作電壓的高低區(qū)分以極性區(qū)分(高、中、低)以工作環(huán)境和用途區(qū)分(常溫、高溫、寬溫)有最高的比容效率、適宜于小型化；工作過程中具有自我修復(fù)能力；在一定溫度范圍內(nèi)性能穩(wěn)定；工作溫度范圍大，-65℃~+200℃；相比鋁電容有更好的頻率特性；對全密封鉭電容器，其性能和可靠性不會隨儲存時間而退化。

鉭電解電容器的優(yōu)點電容器的質(zhì)量等級宇航級

準(zhǔn)宇航級

CAST﹙A、B、C﹚LAMS

SAST

國軍標(biāo)級

有可靠性指標(biāo)無可靠性指標(biāo)準(zhǔn)國軍標(biāo)級七專級工業(yè)級電容器的質(zhì)量等級漏電流漏電流(leakagecurrent)

它的計算公式是:I＝K×CV。I的單位是μA，K是漏電流常數(shù)，電容器的容量愈高，漏電流就愈大，尤其是高溫漏電流將直接影響產(chǎn)品的使用壽命。在電路設(shè)計時選用電容器的容量愈大平滑效果愈好，但請注意所選電容器的漏電流參數(shù)，保證可靠性設(shè)計的要求。容量愈大ESR愈低;額定電壓愈大ESR愈低;低頻時ESR高，高頻時ESR低；溫度愈低，ESR愈高。良好的電路設(shè)計，應(yīng)該考慮到低溫時的ESR值。

注意：在開關(guān)電路中過低的ESR值容易引起振蕩。等效串聯(lián)電阻(ESR)耐紋波電流（Irac）鉭電容器的損耗、漏電流、ESR值等，其值都是愈低則電容器的電性能愈好，但對于鉭電容器耐紋波電流ripplecurrent值，卻是愈高愈好。特別是在大電流輸出場合，電源平滑濾波電容器的耐紋波電流Irac就顯得格外重要。固體電解質(zhì)貼片式鉭電容器結(jié)構(gòu)示意圖陽極引線金屬接線板

殼體金屬接線板電容器陽極

陰極層

公司主要產(chǎn)品有可靠性指標(biāo)的氣密封非固體電解質(zhì)鉭電容器：CAK35、CAK35X、CAK38T等；有可靠性指標(biāo)的固體電解質(zhì)鉭電容器：CAK、CAK-8、CAK-8B有可靠性指標(biāo)的片式固體電解質(zhì)鉭電容器：CAK45“七?！眳f(xié)議產(chǎn)品：GCA、GCA30、GCA35等。宏達公司新產(chǎn)品

CAK4510V470uFE殼或V殼CAK4516V330uFE殼或V殼CAK4550V10uFE殼或V殼CAK4563V6.8uFE殼或V殼

（以上產(chǎn)品均采用多陽極設(shè)計，具有低的ESR值，抗浪涌能力強）燒結(jié)工序目的：在高溫和高真空下使鉭原子間通過互相的熱運動增加陽極基體強度，同時使鉭粉中的雜質(zhì)進一步揮發(fā)達到提純的目的。作用：使陽極基體的強度和純度能夠達到規(guī)定要求。賦能工序目的：采用電化學(xué)原理，在單質(zhì)態(tài)的鉭粉粒子表面形成一層具有單向?qū)щ娦院鸵欢ê穸鹊臒o定型的五氧化二鉭介質(zhì)膜。作用：作鉭電解電容器的介電層。被膜工序目的：在鉭電容器的介電層上通過化學(xué)分解的方法沉積一層β型晶型結(jié)構(gòu)的電子電導(dǎo)型二氧化錳作為產(chǎn)品的陰極。作用：使電容器的電荷儲存能力能夠在固態(tài)下引出，并保證產(chǎn)品具有低的漏導(dǎo)電流和低的等效串聯(lián)電阻。

被石墨工序目的：在容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)的二氧化錳表面和下一層陰極銀漿層間涂敷一層高導(dǎo)電率、化學(xué)穩(wěn)定性極高的的碳層，為進一步引出電容量制造陰極介質(zhì)層。作用：陰極介質(zhì)層能夠保證產(chǎn)品在一定溫度內(nèi)的化學(xué)和物理穩(wěn)定性及極低的電阻率。涂銀漿工序目的：在陰極制造完成的產(chǎn)品表面涂敷一層高導(dǎo)電率的高分子銀漿層，為粘接引出陰極制造導(dǎo)電層。作用：陰極焊接或粘接的過渡導(dǎo)電層。焊接工序目的：把產(chǎn)品的陽極與陽極引線框連接起來形成導(dǎo)電回路。作用：產(chǎn)品裝配后的陽極引出連接。模塑工序目的：通過高溫注塑的方法在電容器基體的表面形成阻燃性能、防水性能及介電性能出色的，有一定強度的高溫硅環(huán)氧樹脂層。作用；保護產(chǎn)品基體在各種交變環(huán)境下的化學(xué)和物理穩(wěn)定性。目的：在產(chǎn)品基體上標(biāo)明正負極方向和規(guī)格。作用：防止用戶使用時正負極接反和性能選擇錯誤。激光打標(biāo)工序目的：按照用戶或國際標(biāo)準(zhǔn)，使用標(biāo)準(zhǔn)測試儀器對每支產(chǎn)品電性能進行鑒定。作用；挑選出性能符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，剔除不合格品。測試工序整型、編帶工序目的：按照與用戶一致的標(biāo)準(zhǔn)對合格的產(chǎn)品進行引線成型和包裝。作用：保證用戶能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的SMD機進行合乎規(guī)定的表面貼裝。儲能及高能混合鉭電解電容器系列THC1系列THC2系列THCL系列貼片式高能混合鉭電容器THP系列高分子封裝儲能混合鉭電容器扣式儲能混合鉭電容器主要代表產(chǎn)品及電性能參數(shù)

1、標(biāo)稱電容量：8000uF、24000uF；2、電容量偏差：±20%；3、額定電壓：50V；4、浪涌電壓：55V；5、類別電壓：30V；6、降額電壓：30V；7、漏電流：≤400uA。體積小重量輕內(nèi)阻小輸出電流大能量密度高

THC儲能混合鉭電解電容器的優(yōu)勢產(chǎn)品比照尺寸mm*mm能量J體積cm3重量

g單位體積電容量F/cm3單位體積能量J/cm3單位重量能量J/gTHC205024324000uF.50VD36*163016.277921474.41.8430.326傳統(tǒng)鉭電容器220uF.40VD10*220.1761.72710127.40.10.018THC型產(chǎn)品和常規(guī)鉭電容能量密度對比表

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扣式高能鉭混合電容器體積更小，容量大，可靠性好，在軍工和民用方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。開發(fā)扣式電容器將使高能鉭混合電容器朝著小型化、輕量化發(fā)展。

宏達公司新產(chǎn)品宏達公司新產(chǎn)品CAK38T型有可靠性指標(biāo)鉭電解電容器該產(chǎn)品是在THC型高能混合鉭電解電容器基礎(chǔ)上開發(fā)研制出來的最新產(chǎn)品，不但具有容量大，體積小，重量輕，單位體積內(nèi)能量密度大等特點，而且增加了一定的耐反向電壓的能力，壽命更長，可靠性更高，性能更加穩(wěn)定，在航空航天、精密儀器等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景和市場發(fā)展?jié)摿?。宏達公司新產(chǎn)品高溫系列非固體電解質(zhì)鉭電容器高溫系列非固體電解質(zhì)電容器，軸向引出，圓柱形，外套絕緣套管，有極性，屬于全密封結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品漏電流小、損耗角正切小、電性能優(yōu)良、穩(wěn)定可靠、壽命長、工作溫度范圍寬，適用于深井鉆探儀器等耐高溫電子設(shè)備的直流或脈動電路中。宏達公司高頻鉭電容器CAK86型氣密封非固體電解質(zhì)高頻鉭電容器該產(chǎn)品為金屬外殼全密封，引線軸向引出，圓柱形，外套絕緣套管，有極性。此產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)可靠、性能指標(biāo)高、高頻性能穩(wěn)定可靠，等效串聯(lián)電阻低，有較高的抗紋波電流能力。適用于航空、航天、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、通訊等有可靠性要求的軍用電子設(shè)備的高頻濾波電路。鉭電容器的工作環(huán)境工作的溫度（-55℃至125℃）工作的電壓（額定電壓之下）機械應(yīng)力環(huán)境（振動、沖擊）浪涌電流的大小

在電路中的應(yīng)用舉例在電路中的應(yīng)用舉例在電路中的應(yīng)用舉例HongDaHongDa鉭電容器的使用注意事項鉭電容器的失效模式

過壓失效浪涌失效反向擊穿場致失效熱致失效失效原因鉭電容在使用過程中出現(xiàn)擊穿失效的原因可分為外部應(yīng)力和內(nèi)部缺陷兩大方面。外部應(yīng)力主要環(huán)境應(yīng)力所引起，主要有電應(yīng)力(正向電壓、反向電壓)和熱應(yīng)力；內(nèi)部缺陷主要有鉭陽極表層缺陷和介質(zhì)缺陷。鉭電容器實用性：

標(biāo)準(zhǔn)的差距篩選的差距電容器實驗條件與使用條件的差距鉭電容器實用性鉭電解電容器使用注意事項降額：一般情況下，鉭電容器應(yīng)用電壓必須降額使用。反向電壓限制：普通非固體電解質(zhì)鉭電容器和固體電解質(zhì)鉭電容器均為極性電容器，不允許加反向電壓；更不允許使用萬用表不區(qū)別極性地對鉭電容器進行測試。鉭電容器使用環(huán)境應(yīng)該遠離熱源，鉭電容器的環(huán)境溫度、內(nèi)部溫度以及殼溫應(yīng)限制在50度以下。電路中紋波電流流過鉭電容器產(chǎn)生功率損耗，使鉭電容器自身溫度升高增加熱擊穿的可能性