主要特点 ESRD及ESRE两个系列的电解电容具有极好的高频特性,允许大的纹波电流,电容量允差±20%(精度为M级),等效串联电阻ESR小,ESRD电容在100kHz时为10~45mΩ,ESRE电容在100kHz时低于10mΩ,400kHz、20℃时的阻抗为13mΩ到81mΩ,在使用温度范围内阻抗几乎不变,工作寿命长,小尺寸贴片式封装,ESRD的尺寸为7.3mm(长)×4.3mm(宽)×1.8mm(高),而ESER系列的尺寸仅高度尺寸不同,高度为4.2mm,工作温度为-55℃~+105℃。
内部结构及外形 这两个系列电容器的内部结构如图1所示,用铝极做阳极,在下表面用电解工艺制成一层氧化铝绝缘层。采用高分子聚合物薄膜作为固态电解质,由碳衬底及镀银层作为阴极,外部用塑料封装。这种多层结构与铝电解电容器及固态钽电解电容器是不同的,在0.1MHz~10MHz频段有很好的特性。
![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615562.jpg) 该电容器的外形如图2所示,其外形及底面尺寸与某些钽电解电容器相同。顶面有横道的一端为阳极,顶面上有电容容量代码及耐压代码。容量代码的第一位、第二位表示电容量的基数,第三位表示几个零,例如220表示22μF,101表示100μF。有的在第二位用R,则R表示小数点,如4R7表示4.7μF。耐压代码为,D=2V,G=4V,J=6.3V,K=8V、B=12.5V、C=16V。
![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615535.jpg) 基本参数与特性 ESRD系列的基本参数如表1所示,ESER系列如表2所示。 这两个系列电容器的典型特性曲线如图3、图4及图5所示。图3是56μF(ESRD系列)及270μF(ESRE系列)在不同频率时的阻抗值及ESR值。在100kHz~1MHz时,其阻抗及ESR值都很小,并且可以看出即使是56μF的电容量,在1MHz时,其ESR值与270μF的值相差并不多。
图4是三种不同的10μF电容器在温度变化时的阻抗变化情况,可以从图4中看出铝电解电容器在负温时阻抗变化较大,钽电容性能较好,而ESRD电容在-55℃~+105℃的温度范围内阻抗几乎不变,而且三种电容中ESRD型电容器的阻抗最小。 图5是在不同频率下100μF的钽电容、10μF及47μF的ESRD电容的ESR值的变化情况。由图可以看出,在1MHz时,10μF的ESRD电容的ESR值约为0.012Ω,而100μF的钽电容在1MHz时约为0.016Ω,二者的容量差10倍,这说明ESRD电容具有良好的高频性能。 表1 ESRD系列电容的基本参数
电容 (μF) | 耐压 (VDC) | 典型阻抗 400kHz/20℃(Ω) | 典型ESR 400kHz/20℃(Ω) | 最大纹波电流(A) 100kHz/100℃ | 56 | 4 | 0.013 | 0.012 | 1.6 | 10 | 6.3 | 0.055 | 0.028 | 1.0 | 22 | 0.030 | 0.022 | 1.3 | 33 | 0.018 | 0.013 | 1.6 | 47 | 0.014 | 0.010 | 1.6 | 8.2 | 8.0 | 0.060 | 0.015 | 1.0 | 15 | 0.029 | 0.013 | 1.3 | 22 | 0.021 | 0.012 | 1.6 | 33 | 0.017 | 0.012 | 1.6 | 4.7 | 12.5 | 0.081 | 0.019 | 1.0 | 10 | 0.040 | 0.018 | 1.0 | 15 | 0.027 | 0.015 | 1.3 | 22 | 0.022 | 0.014 | 1.6 | 2.2 | 16 | 0.245 | 0.045 | 1.0 | 4.7 | 0.107 | 0.027 | 1.0 | 6.8 | 0.071 | 0.020 | 1.0 | 8.2 | 0.054 | 0.015 | 1.0 |
在DC/DC变换器电路或电荷泵电路中,低ESR值意味着更高的转换效率,在输出滤波电路中有更小的纹波电压。另外,小尺寸的电容器能减小电源体积,便于应用到便携式产品中。
![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615508.jpg) ![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615201.jpg) ![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615480.jpg) 应用及应用指南 这两个系列的电容器主要应用于主板旁路电容、DC/DC变换器、电源去耦、高频噪声抑制电路及便携式电子设备等。
![](/UpLoadFiless/Article/pic/2008-07/20080727150615435.jpg) 在使用中可以在额定电压下连续工作,但不能超过额定电压使用,因此在选择时要留有余地。电容器在作平滑滤波时,由于它有ESR,因此在充电、放电过程中会产生热量而使温度上升,因此纹波电流也应小于表1及表2值。另外抑制纹波电流大小与频率有关,不同的频率其ESR值不同,不同频率时要乘一个倍数,如表3所示。另外,可以看出低频使用时的效果稍差。
这两个系列电容器有极性,有横道端为正极,不可接反。最大承受反压仅为10%额定电压,反向电压脉冲可达20%额定电压,超过该值会损坏电容器。可采用回流焊,其焊接特性如图6所示。也可用手工焊,但烙铁温度不能超过350℃,时间不超过10秒。
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