固态电容全称为:固态铝质电解电容。它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容的介电材料则为导电性高分子。使用固态电容的三大分别是哪些呢?


最近花了一块 FPGA 的板子,老板下了做到精益求精的指示,虽然知道这纯粹扯淡,但也要做做样子,知道分辨电脑主板的好坏的一个办法是看看主板是否是用固态电容。所以我做的这块 FPGA 板子上模拟电源的滤波用了固态电容。其实我也知道用普通的铝电解电容也是没问题的,做做样子嘛 J 之前一直不了解固态电容,这次用到了,也算学习的一个过程,等将来有机会做一个非常可靠的产品时,就能知道要用固态电容。比如做上天的东西,总不能上天后电容就爆了吧?哈哈,先将这么多废话,下面是整理的一些固态电容的资料。


什么是固态电容

固态电容全称为:固态铝质电解电容。它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容的介电材料则为导电性高分子。

固态电容内部示意图


固态电容的好处

使用固态电容好处一:防爆浆

 


爆浆

电解电容地电介质为液态电解液,液态粒子在高温下十分活跃,对电容内部产生压力,它地沸点不是很高,因此可能会出现爆浆地情况,固态电容采纳使用了高分子电介质,固态粒子在高温下,无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低,它地沸点也高达摄氏 350 度,因此几乎不可能出现爆浆地可能性。

 

爆浆的坏处就不说了,总之是使电路不正常工作。


其实也比不是说固态电容不爆浆。说固态电容不爆也是有个范围的。不可能加多大的电压,多高的温度都不爆。正常情况,当然还是固态电容的板子好了。当当然了,这是在正负接对的情况下说的,接不对的就不说了,你自己说说呢 J

 


使用固态电容好处二:寿命长,稳定性好

 

 


固态电容给板子带来更高的稳定性,以及更长的工作时间。

 


使用固态电容好处三:等效串联电阻小

固态电容在等效串联阻抗表现上对比传统电解电容有更优异地表现,据测试显示
高频运行时:

 

固态电容在高频运作时等效串联电阻极为微小,而且导电性频率特佳,具有降低电阻抗和更低热输出地特色,在 100KHz 至 10MHz 之间表现最为明显。

温度:

传统电解电容比较容易受运用环境地温度和湿度影响,在高低温稳定性方面稍差。即使是在零下摄氏 55 度至 105 度,固态电容地 ESR 电阻抗可以达到在 0.1~0.3 欧母,但电解电容则会因温度而改变。


固态电容的分辨

一般来说,固态电容是由铝壳包裹地,而电解电容则多是采纳使用塑料皮包裹。当然也有特殊情况,例如著名地三洋 OSCON 固态电容则是采纳使用紫色地塑料包皮。

 

三洋 OSCON 固态电容



但有些无良奸商给铝电解电容穿上铝壳包裹,让你误以为是固态电容。

 

带防爆纹的电解电容,而不是固态电容


区分固态电容和电解电容有一个很简单的方法,就是看电容顶部是否有"K"或"+"字形的开槽。固态电容是没有开槽的,而电解电容为防止受热后因膨胀而发生爆炸,顶部都有开好的槽。


上面只是个简单的判断。“但也不能直接下定义说如果有防爆纹地电容都不是固态电容。电容顶部地 K 或十字地重点作用是缓冲,固态电容不像液态电容那样容易膨胀,因此大部分固态电容不需要防爆纹。当然仍有部分品牌地固态电容出于安全考虑采纳使用了防爆纹。比较常见地是黄色地富士通 R5 级固态电容,国内地昂达板卡比较喜欢用这种电容。在此之外还有一批带 K 字导爆槽地固态电容,比如 Nichicon395、Toshiba 78K、Hitachi GTE。”


哈哈,这下你晕了吧,最终极的一招就是,把电容的“心”给挖出来看看,看看电介质是否是固体还是液体,就可以了 J 当然你也就废了一个电容了。


固态电容的正负

对于直插的有极性的电容来说,好分辨,长腿为正,短腿为负。电解电容有黑色标志的为负,也对应着短腿。

 

 

对于贴片的电解电容和固态电容,有黑色标志处为负极。

 

 

PCB 板上的标示

在 PCB 板上,白色标志为负,有+号的一端为正。其实啊,还是不要管什么标示,谁知道你有没有画错 PCB,或封装画错,老老实实回到电路上面去,正电源进去和出来都接电容正极,电容负极接地。负电源输入和输出都接电容负极,电容正极接地。


有些高档的万用表能测电容值,我也试了试,发现:电容档一般只能测到 20uF 了,再高就显示不正确(显示只有几十 nF)。并且不能分辨电解电容和固态电容的正负,无论红表笔接电容正极,黑表笔接电容负极,还是反着接,都有读数。所以不能用万用表测电容的正负。


固态电容的容值

可以参考三洋(SANYO)SVP 系列的 DataSheet。


固态电容的封装尺寸

 

贴片固态电容尺寸

 

贴片固态电容封装尺寸