寄生對(duì)陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同

顯示運(yùn)作在500kHz下的連續(xù)同步調(diào)節(jié)器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗：陶瓷電容；鋁ESR;鋁聚合物ESL.

紅色線條為鋁電解電容器，其由ESR主導(dǎo)。因此，紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。藍(lán)色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓，其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性，因此這導(dǎo)致一系列時(shí)間平方部分，并且外形看似正弦曲線。這說(shuō)明紋波電流的額定值與溫度有關(guān)，由前面的分析及公式[1]和[2]得知，如果仍然限定最1大允許溫升為10℃，Pmax基本不變，那么紋波電流額定值就只與ESR有關(guān)。

綠色線條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，例如：鋁聚合物電容器等。在這種情況下，輸出濾波器電感和ESL形成一個(gè)分壓器。這些波形的相對(duì)相位與我們預(yù)計(jì)的一樣。ESL主導(dǎo)時(shí)，紋波電壓引導(dǎo)輸出濾波器電感電流。ESR主導(dǎo)時(shí)，紋波與電流同相，而電容主導(dǎo)時(shí)，其延遲?，F(xiàn)實(shí)情況下，輸出紋波電壓并非僅包含來(lái)自這些元件中之一的電壓。相反，它是所有三個(gè)元件電壓之和。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，因?yàn)殇X電解電容的價(jià)格便宜，所以，迄今使用的最為廣泛。因此，在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。

1.電容器變薄但靜電容量卻反而增加的理由

根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式C=ε×S/d，增大電容器靜電容量的方法有如下3種：

　①增大ε（介電常數(shù)）

?、谠龃?S （電極面積）

?、蹨p小d （電介質(zhì)厚度）

關(guān)于此處的①②，很容易形象直觀地進(jìn)行想象，但是關(guān)于③卻相反，總覺(jué)得厚的電介質(zhì)能夠積聚很多的電荷，但事實(shí)并非如此。這是因?yàn)殡姾墒欠e聚在兩個(gè)電極上的， 而不是積聚在電介質(zhì)中。首先，我將在使大家了解上述要點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何推導(dǎo)出計(jì)算公式進(jìn)行說(shuō)明。以下，我將羅列枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)公式，敬請(qǐng)諒解。如果用指針式萬(wàn)用表，一般用R×1K檔，將表筆分別接上電容的兩極。

電解電容器介紹

電解電容器是開(kāi)關(guān)電源中一次和二次回路濾波電路中重要的器件之一。通常，電解電容器的等效電路可以認(rèn)為是陽(yáng)極箔的容量、損壞的陽(yáng)極氧化膜絕緣電阻、具體有單向?qū)щ娦缘年?yáng)極氧化膜（相當(dāng)于二極管）并聯(lián)，與電極和引出端子的電阻，陽(yáng)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)。(13)在運(yùn)行或運(yùn)輸過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)電容器外殼漏油，可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。

就平板電視來(lái)說(shuō)，為了能承受大電流，就需要進(jìn)一步降低電容的ESR。其原因是，在數(shù)字 設(shè)備中，隨著功能的增加，電路的電流有越來(lái)越大的趨勢(shì)。

對(duì)于在液晶電視中進(jìn)行MPEG編解1碼工作的圖像處理電路來(lái)說(shuō)，2006年一塊芯片中電源電路的電流約為3A。據(jù)調(diào)查，為了應(yīng)對(duì)全H D (全高清)等要求而增大電路的規(guī)模以后，芯片中的電流將增加到8A~9A左右。  

如果ESR小，則在有大電流流動(dòng)時(shí)，電容輸出電壓的下降量也小。伴隨著電流增大而來(lái)的降低ESR的要求，有可能成為推進(jìn)電容替換進(jìn)程的主要原因。相對(duì)于鋁電解電容將近1Ω的ESR來(lái)說(shuō)，多層陶瓷電容的ESR很小，還不到10mΩ。導(dǎo)電性高分子電容的ESR通常為幾十mΩ，ESR比較小的則在10mΩ以下。鋁電解電容也在開(kāi)發(fā)ESR比較小的產(chǎn)品, 其ESR大約是一般產(chǎn)品的1/2~1/3。而某種型號(hào)、同一設(shè)計(jì)的電容器確定后其ESR的變化規(guī)律也基本確定，無(wú)法通過(guò)對(duì)ESR的控制提高紋波電流能力。