PA-Cap聚合物固體片式鋁電解電容器在開關電源中的應用實驗

pa-cap簡介
pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器，在材料和核心工藝上有重大創(chuàng)新。它在研究聚吡咯薄膜電聚合生長規(guī)律基礎上，開發(fā)了在復雜多孔的絕緣體表面原位均勻生長高電導率聚吡咯膜技術，解決了聚合電解液長期使用過程中的自聚合難題；提出并實現了鋁箔陽極陰極隔離阻斷工藝、引入補形成過程新技術，保證了pa-cap產品的優(yōu)異電氣特性。

pa-cap主要性能與特點

pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器，具有極低的等效串聯電阻（esr）值、理想的容量頻率曲線、穩(wěn)定的溫度特性、很強的噪音吸收能力、明顯的濾波效果、不燃燒、不爆炸、安全性高、無污染，而且兼有小型化、片式化、輕量化、低剖面等特點。顯著的特性優(yōu)勢，使它在高頻電路中得到廣泛應用。

pa-cap在開關電源中的濾波應 用實驗

開關電源被廣泛應用于各種電子設備或系統中，開關電源性能的好壞，直接影響設備或系統的正常運行。如何輸出低噪聲穩(wěn)定的直流電壓，關鍵應做好電源的整流濾波。采用pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器進行濾波，具有明顯的容量頻率特性和噪音吸收能力，超越現有液體鋁電解電容器和固體片式鉭電容器的濾波特性，是開關電源理想的濾波電容器。

下面就三種不同類型電容器，即液體鋁電解電容器（al：1000μf）、固體片式鉭電容器（ta：220μf）和pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器（pa：47μf），在如圖1所示的開關電源電路中，進行三種電容的濾波替代實驗。

實驗儀器

1、tds1002 60mhz數字示波器。

2、dsa-0301-05e開關電源：

輸入交流220v，輸出直流5v、4a，開關模塊工作頻率：63khz，c1和c2各用1000μf液體鋁電解電容器濾波。

實驗方法

c1保留 1000μf，將c2分別用al（液體鋁電解電容器）：1000μf 、ta（固體鉭電容）：220μf、 pa（聚合物固體片式鋁電解電容器）：47μf替代。

實驗步驟

1、用示波器觀測原電路濾波液體鋁電解電容器c2=1000μf時，輸出紋波電壓為1.47mv，見圖2。

實驗輸出紋波電壓結果（均方根值）

vpa=1.42mv、vta=1.81mv 、val =1.47mv

實驗結果

在63khz工作頻率時，pa：47μf濾波效果等同于al：1000μf，并且優(yōu)于ta：220μf；當工作頻率高于63khz時，替代的比率值將會更高。

pa-cap應用討論

由于pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器的陰極材料采用ppy導電高分子聚合物材料，具有更高的電導率 ，為100s/cm電子導電，其導電電阻十分微小，當頻率發(fā)生變化時，能使電容器的容量c保持穩(wěn)定； 而固體片式鉭電容器，陰極材料為mno2，電導率為 0.1s/cm，比ppy聚合物材料的電導率低1000倍；對于液體鋁電解電容器，其陰極材料為電解液，電導率為 0.01s/cm離子導電，比ppy聚合物材料的電導率低10000倍，其導電電阻高，容量隨頻率的穩(wěn)定性更差。

在63khz工作頻率時，用儀器測試其電容量為：pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器（47μf）容量仍保持在39.4μf；固體片式鉭電容器（220μf）的容量降為28.2μf；液體鋁電解電容器（1000μf）的容量只有29.7μf。由此可見，雖然它們標稱容量相差很大，但在高頻條件下工作其容量基本等同，而隨著工作頻率的升高它們差異將更加明顯。

在濾波電路中，當工作頻率升高時，pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器由于具有優(yōu)良的高頻特性，能保持較穩(wěn)定的容量，濾波作用基本不變；而固體鉭電容和液體鋁電解電容的容量分別產生明顯的衰減，將導致濾波效果越來越差。

另外，pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器由于使用鋁和導電高分子聚合物材料，分解溫度非常高，耐熱性十分優(yōu)越，并應用樹脂抑燃劑，即使高溫或過流也不燃燒不爆炸，具有極高的安全性。而固體鉭電容器由于其在自愈過程中容易發(fā)生析氧反應，當溫度高或過流時會發(fā)生燃燒、爆炸。液體鋁電解電容器由于液體受熱會膨脹和揮發(fā)，常發(fā)生漏液、干涸、鼓脹或爆漿的問題。

因此，pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器作為高頻電源的濾波電容和電子線路的抗干擾作用被廣泛用于等離子電視機、液晶顯示器、數字機頂盒、高級音響、通訊設備、汽車電子、電子對抗、航空航天等高端電子設備中；在手機、筆記本電腦、數碼攝像機、數碼相機、dvd機等數碼便攜設備中也是優(yōu)選的元件。

結束語

在高頻電路中作為高頻濾波電容，由于固體鉭電容和液體鋁電解電容的容量分別產生不同程度的衰減，而用ppy導電高分子聚合物材料作陰極的pa-cap聚合物固體片式鋁電解電容器，具有穩(wěn)定的容量-頻率特性，可以替代高容量的固體鉭電容和更高容量的液體鋁電解電容器。