给片式铝电解电容器器老炼过程中为什么开始时电容器上的电压比电源电压小?

易容网钽电解电容器
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固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功的,它的性能优异,是所有电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。钽电容器外形多种多样,并容易制成适于表面贴装的小型和片型元件。适应了目前电子技术自动化和小型化发展的需要。虽然钽原料稀缺,钽电容价格较昂贵,但由于大量采用高比容钽粉(30KuF.g-100KuF.V/g),加上对电容器制造工艺的改进和完善,钽电解电容器还是得到了
易容网钽电解电容器 详细信息
易容网钽电解电容器固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功的,它的性能优异,是所有电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。钽电容器外形多种多样,并容易制成适于表面贴装的小型和片型元件。适应了目前电子技术自动化和小型化发展的需要。虽然钽原料稀缺,钽电容价格较昂贵,但由于大量采用高比容钽粉(30KuF.g-100KuF.V/g),加上对电容器制造工艺的改进和完善,钽电解电容器还是得到了迅速的发展,使用范围日益广泛。钽电容器不仅在军事通讯,航天等领域广泛使用,而且使用范围还在向工业控制,影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。目前生产的钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种,其中烧结型固体约占目前生产总量的95%以上,而又以非金属密封型的树脂封装式为主体。小型化、片式化配合SMT技术下方兴未艾,片式烧结钽电容器已逐渐成主流。固体钽电容器电性能优良,工作温度范围宽,而且形式多样,体积效率优异,具有其独特的特征:钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体,不能单独存在。因此单位体积内所具有的电容量特别大。即比容量非常高,因此特别适宜于小型化。在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较任何类型电容器都大,以此保证它的小型化。钽电解电容器可以非常方便地获得较大的电容量,在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。具有单向导电性,即所谓有&极性&,应用时应按电源的正、负方向接入电流,电容器的阳极(正极)接电源&+&极,阴极(负极)接电源的&-&极;如果接错不仅电容器发挥不了作用,而且漏电流很大,短时间内芯子就会发热,破坏氧化膜随即失效。工作电压有一定的上限平值,但这方面的缺点对配合晶体管或集成电路电源,是不重要的。电解电容器一般认为是一种性能优良,使用寿命长的电子元件,它的失效率正常时可达七级。但它总还是符合电子元器件的失效普遍规律,即澡盆形失效曲线,前期失效可在老炼过程中剔除。因此只有随机失效的可能性。而这种无效即有制造工艺控制问题,还常常伴随产品在使用过程的不当或超载所致,综合说来大约有三种模式即电流型、电压型和发热型。钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能,主要应用于滤波、能量贮存与转换,记号旁路,耦合与退耦以及作时间常数元件等。在应用中要注意其性能特点,正确使用会有助于充分发挥其功能,其中诸如考虑产品工作环境及其发热温度,以及采取降额使用等措施,如果使用不当会影响产品的工作寿命。-----------------------------------------------钽电解电容器作为电解电容器中的一类。广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。钽电解电容器是一种用金属钽(Ta)作为阳极材料而制成的,按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种,在钽粉烧结式钽电容中,又因工作电解质不同,分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。其中,固体钽电解电容器用量大,如CA型、CA42型等。钽电解电容器的外壳上都有CA标记,但在电路中的符号与其它电解电容器符号却是一样。最常见的钽电容结构外形如上图所示。钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点。1.体积小 由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉,而且钽氧化膜的介电常数&比铝氧化膜的介电常数高17,因此钽电容的单位体积内的电容量大。2.使用湿度范围宽 一般钽电解电容器都能在-50℃~100℃的温度下正常工作,虽然铝电解也能在这个范围内工作,但电性能远远不如钽电解。3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小 钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀,而且长时间工作能保持良好的性能。4. 阻抗频率特性好对频率特性不好的电容器,当工作频率高时电容量就大幅度下降,损耗(tg&)也急剧上升。但固体电解电容器可工作在50kHz以上。钽电容随频率上升,也要出现容量下降现象,但下降幅度较小,有资料表明,工作在10kHz时钽电容容量下降不到20%,而铝电解电容容量下降达40%。5.可靠性高 钽氧化膜的化学性能稳定,又因钽阳极基体Ta2O5能耐强酸、强碱,所以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质,这就使得钽电解的损耗要比铝电解电容小,而且温度稳定性良好。&
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信息内容:公司介绍上海祥树实业发展有限公司是中国工业控制自动化领域著名的服务贸易商,设有德国分公司,致力于为国内客户提供优质低价的德国及欧洲生产的各类工控自动化产品、仪器仪表、备品备件等。通过德国分公司在欧洲范围内采购,每周日由德国分公司拼单发货并集中办理进口手续,为您节省运费和清关等费用;每周至少空运发货一次,为您缩短货期;可以人民币,美金或欧元价成交,给您多样化的选择。我们期待与您共同开创美好的明天
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当前位置:&>>&&>>&&>>&电容器的基本知识介绍
  导读:随着信息技术的日新月异,数码电子产品的更新换代速度越来越快,以平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长,带动了器产业增长。如今电容器也开始广泛用于小型化要求较高的军用电子对抗设备中。
  目前,新型的电容发展的非常快,以前产品的性能已达到无机电容器的水准,正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛,基本上,有电源的设备都会使用到电解电容。例如通讯产品,数码产品,汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。既然电容器的应用范围如此广泛,那么本文也对电容器的基本知识作出了比较详细的介绍。
  1.常用电容器结构和特点介绍
  总所周知,电容器通常简称其为电容,用字母C表示,它是一种容纳电荷的器件。电容器是一种储能元件,是电子设备中大量使用的之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。而通常把常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。
  1)铝电解电容。它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。有正负极性,使用的时候,正负极不要接反。
  2)纸介电容。用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。
  3)金属化纸介电容。结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。
  4)油浸纸介电容。它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。
  5)玻璃釉电容。以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器的优点,且体积更小,耐高温。
  6)陶瓷电容。陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘高,但容量小,适宜用于高频电路。
  7)。结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。
  8)云母电容。用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。
  9)钽、铌电解电容。它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。 它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。
  10)半可变电容。也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。
  11)可变电容。它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在收音机中。
  2.电容的基本作用介绍
  电容器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得电容器有着种种不同的用途。例如在电动马达中,我们用它来产生相移; 在照相闪光灯中,用它来产生高能量的瞬间放电等等; 而在电子电路中,电容器不同性质的用途尤多,这许多不同的用途,虽然也有截然不同之处,但因其作用均来自充电与放电。它的基本作用表现在以下几个方面:
  (1)旁路
  旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
  (2)去耦
  去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”.
  去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。
  将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
  (3)滤波
  从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越不容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容()滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”.由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。
  (4)储能
  储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如 公司的
或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
  3.电容器的主要性能介绍
  (1)标称容量和允许误差:电容器储存电荷的能力,常用的单位是F、uF、pF.电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。一般,电容器上都直接写出其容量,也有用数字来标志容量的,通常在容量小于的时候,用pF做单位,大于10000pF的时候,用uF做单位。为了简便起见,大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的,它的单位是pF,有小数点的,它的单位是uF.如有的电容上标有“332”(3300pF)三位有效数字,左起两位给出电容量的第一、二位数字,而第三位数字则表示在后加0的个数,单位是pF.
  (2)额定工作电压:在规定的工作温度范围内,电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中,要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V.
  (3)绝缘电阻:由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体,它的电阻不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上,电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻,或者叫做漏电电阻,大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,这种损耗不仅影响电容的寿命,而且会影响电路的工作。因此,漏电电阻越大越好。
  (4)介质损耗:电容器在电场作用下消耗的能量,通常用损耗功率和电容器的无功功率之比,即损耗角的正切值表示。损耗角越大,电容器的损耗越大,损耗角大的电容不适于高频情况下工作。
  4.有关电容器的选用常识介绍
  电容器在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。它的选用可以参照一下几点:
  1)波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反;
  2)电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容;
  3)在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值;
  4)的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。
  总之,有电源的地方就有电解电容,它价格便宜,使用在几百上千元的主板、显卡上是再合适不过了。
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什么是铝电解电容器
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作者:本站日 17:36
[导读] 什么是铝电解电容器
什么是铝电解电容器
它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。有正负极性,使用的时候,正负极不要接反。
铝电解电容器——AluminiumElectrolytic& Capacitor& 2?1铝电解电容器的结构特点&   铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成;芯子含浸电解液后,用铝壳和胶盖密闭起来构成一个电解电容器。同其它类型的电容器相比,铝电解电容器在结构上表现出如下明显的特点:&   (1)铝电解电容器的工作介质为通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层极薄的三氧化二铝(Al2O3),此氧化物介质层和电容器的阳极结合成一个完整的体系,两者相互依存,不能彼此独立;我们通常所说的电容器,其电极和电介质是彼此独立的。&   (2)铝电解电容器的阳极是表面生成Al2O3介质层的铝箔,阴极并非我们习惯上认为的负箔,而是电容器的电解液。&   (3)负箔在电解电容器中起电气引出的作用,因为作为电解电容器阴极的电解液无法直接和外电路连接,必须通过另一金属电极和电路的其它部分构成电气通路。&   (4)铝电解电容器的阳极铝箔、阴极铝箔通常均为腐蚀铝箔,实际的表面积远远大于其表观表面积,这也是铝质电解电容器通常具有大的电容量的一个原因。由于采用具有众多微细蚀孔的铝箔,通常需用液态电解质才能更有效地利用其实际电极面积。&   (5)由于铝电解电容器的介质氧化膜是采用阳极氧化的方式得到的,且其厚度正比于阳极氧化所施加的电压,所以,从原理上来说,铝质电解电容器的介质层厚度可以人为地精确控制。& 铝电解电容器的性能特点&   同其它类别的电容器相比,铝电解电容器的优越性表现在以下几个方面:&   (1)单位体积所具有的电容量特别大。工作电压越低,这方面的特点愈加突出,因此,特别适应电容器的小型化和大容量化。例如,CD26型低压大容量铝电解电容器的比容量约为300μF/cm3,而其它在小型化方面也颇具特色的金属化纸介电容器的低压片式陶瓷电容器的比容量一般不会超过2μF/cm3。&   (2)铝电解电容器在工作过程中具有“自愈”特性。所谓“自愈”特性是指介质氧化膜的疵点或缺陷在电容器工作过程中随时可以得到修复,恢复其应具有的绝缘能力,避免招致电介质的雪崩式击穿。&   (3)铝电解电容器的介质氧化膜能够承受非常高的电场强度。在铝电解电容器的工作过程中,介质氧化膜承受的电场强度约为600kV/mm,这一数值是纸介电容器的30多倍。&   (4)可以获得很高的额定静电容量。低压铝电解电容器能够非常方便地获得数千乃至数万微法的静电容量。一般来说,电源滤波、交流旁路等用途所需的电容器只能选用电解电容器。&   当然,铝电解电容器也有以下显著缺点:&   (1)绝缘性能较差。可以这样说,铝电解电容器是所有类别的电容器中绝缘性能最差的。对铝电解电容器而言,通常采用漏电流来表征其绝缘性能,高压大容量铝质电解电容器的漏电流可达1mA以下。&   (2)损耗因子较大,低压铝电解电容器的DF通常在10%以上。&   (3)铝电解电容器的温度特性及频率特性均较差。&   (4)铝电解电容器具有极性。使用在电子线路中时,铝电解电容器的阳极要接电路中的电位高的点,阴极接电位低的点,才可能正常发挥电气功能。如果接反了,电容器的漏电流急剧增大,芯子严重发热,导致电容器失效,并有可能燃烧爆炸,损害线路板上的其它器件。&   (5)工作电压有一定的上限。根据铝电解电容器介质氧化膜的特殊生成手段,其最高工作电压一般为500V,且发展潜力十分有限;而对其它非化学电容器而言,只要适当加厚其电介质的厚度,理论上的工作电压可以达到任意上限值。&   (6)铝电解电容器的性能容易劣化。使用经过长期存放的铝电解电容器,不宜突然施加额定工作电压,而应逐渐升压至额定电压。&   (7)传统铝电解电容器由于采用电解液作为阴极,在片式化方面存在较大的障碍,故其片式化进程落后于陶瓷电容器及金属化薄膜电容器。& 2?3铝电解电容器的电性能参数&   铝电解电容器的额定容量接E6系列的优选数确定,即:  (N=0,1,2…5);共有6个数值:1?0,1?5,2?2,3?3,4?7,6?8。与E6系列相对应的允许偏差为±20%,但对通用的电解电容器而言,其正偏差常放宽至+50%。&   铝电解电容器的损耗因子的定义为:在规定频率的正弦电压下,电容器所消耗的有功功率和无功功率的比值,即:  & 其中,f为正弦电压的频率,C为在该频率下电解电容器串联模型的容量,r为电解电容器的等效串联电阻(ESR)。&   铝电解电容器的漏电流通常定义为施加额定工作电压若干分钟以后流过电容器的电流。通常,铝电解电容器容许的最大漏电流可以用下式界定:&   Il=KCU(μA)& 其中,C为电容器的容量(μF),U为所施加的直流电压值(V),K是与电容器类型有关的常数,通常的取值范围为0.01~0.1,低漏电流的系列品也有取值小于0.002的情况。&   额定工作电压是指在规定的环境温度范围内所能施加到电解电容器上的最大直流电压值。按GB2472?81的规定,适用于电解电容器的额定电压序列为:4.0,6.3,10,16,25,35,50,63,100,125,160,250,300,450,500,630。根据实际的需要,有时也用到200V及350V的产品。& 3铝电解电容器面临的挑战与机遇&   20世纪80年代,当LSI、VLSI蓬勃发展的时候,有人曾经对电容器的前景极为悲观,随后的事实证明,这些看法有一些杞人忧天的味道:自上个世纪80年代中期起,电容器产业的年平均增长率均在20%以上,1993年全球电容器的销售产值已达130亿美元。铝质电解电容器的销售产值占整个电容器产业的1/3多。但是,随着电子技术及材料制造工艺的进步,传统型铝电解电容器不仅受到电子技术发展的压力,也面临其它类别电容器挑战其龙头老大地位的压力。&   电子技术对电容器小型化、片式化的需求,使得传统铝电解电容器产业倍感压力。传统铝电解电容器采用电解液作为阴极,这使得其片式化进程受到极大的阻碍。片式化通常采用迭层结构、树脂包封的形式,而如何将电解液完好地密封起来一直是铝电解电容器研发人员倍感头痛的事。钽电解电容器采用固态半导体材料MnO2作为阴极材料,其片式化的进展颇为迅速,已经对铝电解电容器构成一定的市场威胁。&   超大比表面积(2000m2/g~3000m2/g)炭纤维布工业化制造技术的成熟,使得近年来双层电容器的研发与制造迅速成长,并成为极低压和低压铝电解电容器的一个有力的竞争对手。EDLC可以轻而易举地获得法拉级的容量,其储能密度高于铝电解电容器,因而在储能用的领域正在逐步打破铝电解电容器的垄断地位,并有可能后来居上。&   金属化纸介、金属化薄膜电容器的出现,使得纸介、塑料薄膜电容器在减小体积、增大比容量方面迈出历史性的一步。目前,金属化纸介、金属化薄膜电容器小型化、片式化的发展较为活跃,并向低压小容量的铝电解电容器发出挑战。同样,片式陶瓷电容器由于中低温烧结技术的开发,垂直迭层工艺的发展,能够获得的电容量范围也在逐步扩大,也在逐步蚕食低压小容量铝电解电容器所占的市场份额。&   虽然铝电解电容器面临着前所未有的压力和挑战,但是也不必过于悲观地认定铝电解电容器已经穷途末路,必定要退出历史舞台。然而新技术、新材料的发展,在给其它类别电容器带来发展机遇的同时,也必定会为铝电解电容器的创新突破打开方便之门。有机半导体材料、导电聚合物材料的出现及其合成技术的成熟,已经为铝电解电容器的更新换代奠定了物质基础。将有机半导体材料、导电高分子材料用作铝电解电容器阴极的尝试,得到的频率特性、温度特性可以和片式陶瓷电容器媲美,甚至高出固态铝电解电容器。另外,对于传统型铝电解电容器而言,在一段时间内不可相比的容量价格比仍足以使其维持主流产品的地位
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