固态电容替代铝电解电容

铝电解电容分类
铝电解电容可以分为两大类：铝电解固态电容和铝电解液态电容。

1. 铝电解固态电容（Aluminum Electrolytic Capacitors）：这种电容器使用铝箔和电解质固态层构成，并通过电解质层的阻抗来存储电荷。

它们具有大容量和长寿命的特点，广泛应用于电子设备中。

2. 铝电解液态电容（Aluminum Electrolytic Capacitors）：这种电容器使用铝箔和电解质液构成，并通过电解质液体中的离子来存储电荷。

它们具有较大的容量和相对较低的成本，被广泛应用于消费电子和工业设备中。

此外，根据不同的应用需求和性能要求，铝电解电容还可以细分为陶瓷电解电容、纯锡电解电容、高温电解电容、低温电解电容等多个子类。

这些子类电容器在特定场景下有着特殊的功能和特点。

用固态电容替换主板普通铝电解电容的原则、建议和实例目前大多数计算机产品中配置以下几组电压：12V、5V、3.3V、2.5V、 1.8V、及1.8V以下.首先我们强调一下5V电源在板卡的数字电路系统中主要负责各类输入输出接口的供电，其分布范围是比较少，电容的损坏率也相当低．所以,在正常情况下电脑板卡和以数字逻辑电路为主的电路板中,在小批量维修替换时10V的铝电解电容完全可以使用6.3V的固态电容替代。

耐压的选择:由于铝电解电容的误差较大,在耐压选取方面设计时会留有很大的余量，例如:12V电源部分常用16V铝电解电容,5V电源常用10V ，3.3V选用6.3V,3.3V以下选用6. 3V或者4V(这种很少见)，这是厂商选择耐电压的一般规律。

我们在板卡上也会见到用在12 V电源上的25V铝电解电容,甚至在CPU 1.45V的滤波部分看到10V的电解电容.所以原铝电解电容耐压只做为参考,选用电容耐压的唯一的标准是电路的电压,如果选用固体电容,只要电路电压低于固体电容耐压即可,不需要考虑余量(事实上固态电容设计者已经根据常用电源电压留好了余量)容量的选择：电容容量的选择是根据电路中的电流(即功耗)来确定的,如CPU是主板中的耗电之王,在其周边我们就见到了密密麻麻的电解电容和高频瓷片电容,在显卡的CPU附近亦是如此.同样由于普通铝电解电容的误差大和老化后容量减小较大,在容量选择上也会留有很大的余量.固体电容容量几乎不会减小,不用考虑老化后容量减小的问题,再者ESR值明显优于铝电解电容,所以在容量选择上固体电容有很大的空间,根据经验一般可选择为铝电解容量的四分之一或者更大,当然这个值不是绝对的,略有偏差,无关要紧。

大家对电解电容比较熟悉,对于电容的认识往往只记得容量及耐压值,但忘却了关于电容品质的决定性因素：电容的材质。

当替换选择普通铝电解电容时，在体积允许的情况下,按照与原使用型号的容量耐压贴近的，高压替换低压，高容量替换低容量，都是正确的认识；但在固体电容的选择上，是不能按照这样传统的替换概念的。

固态电容与铝电解电容的差异对比
固态电容全称固态铝质电解电容，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。

由于固态电容采用导电性高分子产品作为介电材料，该材料不会与氧化铝产生作用，通电后不致于发生爆炸的现象；同时它为固态产品，自然也就不存在由于受热膨胀导致爆裂的情况了。

从电气性能上讲，固态电容和普通的电解电容各有各的优点，前者最大的优点在于没有使用液态的电解液，这样在受热时不容易发生“胀肚”、“爆裂”等情况，使用寿命长、热稳定性好，适合于高频的工作环境；后者价格便宜、容量大、耐压值高。

固态电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性，是目前电解电容产品中高阶的产品。

由于固态电容特性远优于液态铝电容，固态电容耐温达260度，且导电性、频率特性及寿命均佳，适用于低电压、高电流的应用，主要应用于数字产品如薄型DVD、投影机及工业计算机等，近年来也被电脑板卡产品广泛使用。

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。

四：固态电容全面分析第一点，固态电容为高频电解电容，受此范围限制，高频电容普遍容量做的都不高，固态电容在耐压超过16V后容量显著减小，到20V 为330UF，25V,35V均为220UF。

50V56UF，63V39UF。

高频电容还有一点就是在低频情况下，性能不太好，阻抗很大，工作频率在100KHz 到300KHz效果最理想。

第二点，固态电容受体积限制，不同于铝电解，体积可以理论上无限大，而且由于技术材料不同，最高电压仅63V。

最低电压2.5V。

所以限制了很多的用途，比如电源的输入端无法选用。

第三点，固态电容成本高，是铝电解电容的数倍。

材料工艺各不相同，而且没有全球化大规模的生产，目前全球生产厂家大约在10-15家。

量没走的上去，成本高是在所难免的。

第四点，关于固态电容的选型。

滤高频的情况下，固态电容的容量可以选择液态铝电解容量的1/4到1/5。

电压无须抛高。

例如工作电压2.4V纹波电压不超过2.8V就可以选用2.5V的固态电容，如果纹波电压超过2.8V就要选用4V的了。

不过选型毫无疑问也是受到实际线路板的设计限制，具体情况具体分析。

第五点，固态电容的寿命问题。

固态电容的标准寿命为105度2000H，95度6600小时，85度20000H，75度66000H，65度200000H。

20万小时超过20年。

第六点，固态电容的温度特性。

固态电容耐温性能非常良好，由于内部电解质为固体，没有电解液的沸点，冰点等诸多问题，永不爆浆。

而且更加耐高低温，在温度105度工作环境下，依然运行良好，-55度时依然能够工作，容量损失不大。

固态电容的PEDT专利到期，固态电容可望取代传统电容综合媒体报道，台湾铝质电解电容器厂商近几年来都积极投入固态电容研发制造行列，不过由于桌面计算机需求减缓、日系厂商产能大增之下，固态电容器价格竞争转趋激烈，台系厂商虽仍具备价格优势，但是还是不如国内固态电容生产厂家，而各家厂家都在上游介电材料PEDT专利到期后（上游关键原料PEDT专利原掌握在德国H.C.Strack公司，过去为拜耳子公司，2007年售予凯雷集团)，固态电容价格也更加平民化，进而取代传统铝质电容市场，台系厂商和中国大陆厂商或能抢得一席之地，占领一部分日系固态电容厂家的市场份额。

1固体电容器和电解电容器的定义不同固体电解电容器与普通电容器最大的区别在于使用了不同的介质材料。

液态铝电容器的介质材料是电解液，而固体电容器的介质材料是导电聚合物材料。

电解电容器是电容器的一种。

金属箔是正极，靠近正极的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质。

阴极由导电材料、电解质和其他材料组成。

由于电解液是阴极的主要成分，所以以电解电容器命名。

2固体电容器的原理不同于电解电容器固体电容器和铝电解电容器用固体导电高分子材料代替电解质作为阴极，取得了创新性的发展。

导电高分子材料的导电率通常比电解质高2-3个数量级。

将其应用于铝电解电容器，可大大减少电渣重叠，改善温度和频率特性。

电解电容器通常由金属箔（铝/钽）作为正极，绝缘氧化层（氧化铝/五氧化二钽）作为电介质组成。

电解电容器按正极分为铝电解电容器和钽电解电容器。

铝电解电容器的阳极由浸没在电解质溶液中的纸/膜或电解聚合物组成。

钽电解电容器的负极通常是二氧化锰。

因其电极起电解质的作用，故得名为电解电容器。

三个。

固体电容器和电解电容器有不同的功能聚合物电介质用于固体电容器。

在高温下，固体颗粒的膨胀和活性低于液体电解质，其沸点高达350℃，因此几乎不可能使浆液破碎。

理论上，固态电容器几乎不可能爆炸。

电解电容器通常在电源电路、中频电路和低频电路中起滤波、去耦、信号耦合、时间常数整定、直流隔离等作用，一般不适用于交流电源电路。

当用作直流电源电路中的滤波电容器时，其正极（正极）应连接到电源电压的正极，负极（负极）应连接到电源电压的负极。

否则会损坏电容器。

内部资料，请勿外漏Π 形滤波电源电路固态电容替代方案（一）E-CAPE-CAPL典型Π形滤波电路1，典型Π 形滤波电源电路及其特点特点：⑴同时用2个液态铝电解和1个电感滤波，元件多，导致人工插件成本高，相应的管理成本也高；⑵电路较为复杂，可靠性和安全性不足够高，特别不适应小型化产品；⑶电路的噪音大；⑷输出的纹波大。

Π 形滤波电源电路固态电容替代方案（二）2，固态电容的特性⑴固态电容具有“高频低阻”的特性，阻抗特别低，最低能达到4-5豪欧；⑵固态电容耐大纹波电流：3.1-6.1A；⑶固态电容的体积小，能协助使设备小型化；⑷出色的降噪音能力；⑸固态电容永不“爆浆”，工作温度：-55~105℃，能适应恶劣的工作环境，具有高的质量可靠性，安全度高；⑹固态电容的工作寿命长，在65 ℃的工作温度，使用寿命≥20万小时。

内部资料，请勿外漏Π 形滤波电源电路固态电容替代方案（三）3，替代方案：用一个固态电容取代滤波电路中的2个液态铝电解电容和1个电感L电路小型化E-CAP E-CAP典型Π形滤波电路用固态电容替代使用固态电容替代后：☐电路大为简化，实现电路小型化，由于元件数量减少，使得电路可靠度提升，并减少人工插件成本；☐输出纹波电压大幅度降低，可以低至30mv，完全符合ETSI EN 301 489-34的限制要求；☐由于固态电容具有高可靠度和长寿命，因此电路安全性和寿命都有很大提升；☐电路的噪音大大降低。

内部资料，请勿外漏Π 形滤波电源电路固态电容替代方案（五）5，结论：（1）用固态电容滤波替代电源电路的Π 形滤波，元件数量减少，电路简化，实现电路的小型化，并在智能手机的MINI USB充电器等电路中得以广泛使用；（2）输出纹波电压大幅度降低，可以低至30mv，完全符合ETSI EN 301489-34的限制要求；（3）由于固态电容具有高可靠度和长寿命，因此电路安全性和寿命都有很大提升；（4）用固态电容替代电源电路的Π形滤波，其元器件成本比Π 形滤波方案略低、持平或者高5~15%。

固态电容和电解电容的区别区别：固态电容采用导电性高分子材料，电解电容采用电解液；固态电容顶部没有压痕槽，电解电容顶部有压痕槽；固态电容不会和氧化铝发生反应，电解电容的电解液会和氧化铝发生反应，会导致设备爆炸。

从电气性能上讲，固态电容和普通的电解电容各有各的优点，前者最大的优点在于没有使用液态的电解液，这样在受热时不容易发生"胀肚"、"爆裂"等情况，使用寿命长、热稳定性好，适合于高频的工作环境；后者价格便宜、容量大、耐压值高。

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。

与目前常用的普通的液态铝电容相比，固态铝质电解电容器在物理上的区别是使用的导电性高分子介电材料为固态而非液态，在长期不通电的情形下该材料不会与氧化铝产生作用，通电后不致于发生像普通的液态铝电容一样容易造成开机或通电时形成爆浆甚至爆炸的现象。

家用电器使用注意事项：1、风扇无法工作，可能是启动电容故障，不要私自拆解，建议联系专业人员更换。

2、家用电器有额定功率，选购时还需要注意能效。

3、电子类产品不要放置在热源附近使用，会增加设备的耗电量，还有可能导致设备的外壳变形。

4、冰箱、电视等产品需要达到规定的电压才能使用，日常使用中，保持电压稳定，建议使用专用插座。

5、洗衣机、电视等产品发出异响，建议停止使用，之后请售后检修。

资料拓展：固体铝电解电容可以持续在高温环境中稳定工作，使用固态铝电解电容可以直接提升主板性能，同时，由于其宽温度范围的稳定阻抗，适于电源滤波，它可以有效地提供稳定充沛的电源，在超频中尤为重要。

铝电解电容固态电容铝电解电容和固态电容是两种不同的电容器类型，它们各自有着不同的优势和适用场景。

本文将介绍铝电解电容和固态电容的特点、优点以及应用范围，并探讨它们之间的异同点。

一、铝电解电容铝电解电容是一种利用铝箔作为极板的电容器，其特点是极板间隔一层薄的氧化铝膜，形成电介质。

这种电容器具有电容值大、体积小、价格低廉等特点，因此在消费电子、电源等领域得到广泛应用。

铝电解电容的优点是电容值大，可以达到几百甚至几千微法；体积小，适合在电路板上使用；价格低廉，可以在大量生产中得到广泛应用。

但是，铝电解电容也有一些缺点，如极板间隔的氧化铝膜易受损，长时间使用容易老化，导致电容值下降，甚至短路、爆炸等危险情况。

二、固态电容固态电容是一种利用半导体材料作为电介质的电容器，与铝电解电容相比，其特点是体积更小、使用寿命更长、稳定性更高。

固态电容可分为有机电容和无机电容两种类型，其中有机电容以聚合物为电介质，无机电容以银、钨、钽等金属为电介质。

固态电容的优点是体积小、使用寿命长、稳定性高，适合用于高频、高精度电路中。

与铝电解电容相比，固态电容的价格较高，但在一些高端电子产品中得到广泛应用。

三、异同点铝电解电容和固态电容在电容器的结构和原理上有所不同，其主要区别在于电介质的材料不同。

铝电解电容的电介质是氧化铝膜，而固态电容的电介质是半导体材料。

因此，固态电容的使用寿命更长、稳定性更高，但价格也更高。

铝电解电容和固态电容都有其适用范围，铝电解电容适用于一些低端电子产品中，如电源等；而固态电容则适用于高端电子产品中，如通讯、计算机等。

铝电解电容和固态电容都是常见的电容器类型，它们各自有着不同的特点和适用场景。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的电容器类型。

1.固态电容和电解电容的定义不同固态电解电容器与普通电容器的最大区别在于使用不同的介电材料。

液态铝电容器的介电材料是电解质，而固态电容器的介电材料是导电聚合物材料。

电解电容器是一种电容器。

金属箔是正极，靠近正极的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质。

阴极由导电材料，电解质和其他材料组成。

由于电解质是阴极的主要部分，因此以电解电容器命名。

2.固态电容的原理与电解电容的原理不同固态电容器，铝电解电容器使用固态导电聚合物材料代替电解质作为阴极，已经取得了创新性的发展。

导电聚合物材料的电导率通常比电解质高2-3个数量级。

当将其应用于铝电解电容器时，可以大大降低ESR，并改善温度和频率特性。

电解电容器通常由金属箔（铝/钽）作为正极，绝缘氧化物层（氧化铝/五氧化钽）作为电介质。

电解电容器按其正极分为铝电解电容器和钽电解电容器。

铝电解电容器的负极是由薄纸/薄膜或浸入电解质溶液中的电解质聚合物组成。

钽电解电容器的负极通常是二氧化锰。

由于将电解质用作负极，因此电解电容器得名。

3.固态电容器和电解电容器具有不同的功能聚合物电介质用于固态电容器。

在高温下，固体颗粒的膨胀和活性低于液体电解质，其沸点高达350℃。

因此，几乎不可能使浆料破裂。

从理论上讲，固态电容器几乎不可能爆炸。

电解电容器通常在电源电路，中频电路和低频电路中起着电源滤波器，去耦，信号耦合，时间常数设置，直流隔离等作用。

通常，它不能用于交流电源电路中。

在直流电源电路中用作滤波电容器时，其正极（正极）应与电源电压的正极连接，负极（负极）应与电源电压的负极连接。

否则会损坏电容器。