电容器指南
聚合物电容器的基础（前编）何为聚合物电容器？
2015/04/28
电容器指南
电容器
聚合物电容器
最终更新日期：2023/09/13
INDEX
前言
何为聚合物电容器？
关于村田制作所的导电聚合物铝电解电容器（ECAS系列）
ECAS系列的主要应用
前言
查看电脑等电子设备的主机板的话，最常看见的是如图1的6种类型的电容器。钽电解电容器（二氧化锰型、高分子型），铝电解电容器（罐状/电解液、罐状/高分子、贴片型），MLCC等。电容器中还有其他的薄膜电容器和铌电容器等很多种类，本次对村田制作所也在生产的聚合物电容器（ECAS系列）进行说明。
图1 主要的电容器
何为聚合物电容器？
聚合物电容器是指阴极使用了导电聚合物的电解电容器。钽电解电容器和铝电解电容器在这方面相同，但铝电解电容器阳极使用了“铝箔”，阴极使用了导电聚合物。
另一方面，导电聚合物型的钽电解电容器的阳极使用了“钽金属”，阴极使用了导电聚合物。图2所示为导电聚合物铝电解电容器的模式图。
图2 导电性聚合物铝电解电容器的模式图
传统类型的电解电容器阴极使用了液体电解质（电解液）及二氧化锰。如果替代此类在阴极使用“导电聚合物”，则可实现1.低ESR、2.稳定的温度特性、3.提高安全性、4.长寿命化。（参看图1及图3）
此外，原则上电解电容器根据阳极使用的阀金属种类决定电介质类型，并由此决定介电常数、DC偏压特性及啸叫特性。如此，阳极、阴极和电介质通过组合多种材料获得多种特性。由于不同材料有其擅长和不擅长的领域，因此电子设备设计者在设计电路时需要分别使用不同的材料。
图3 多种电解质材料的电导率代表性实例
关于村田制作所的导电聚合物铝电解电容器（ECAS系列）
村田制作所的导电聚合物铝电解电容器（ECAS系列）具有“低ESR”、“低阻抗”和“大容量”的特点。首先，关于“低ESR”，除了在阴极使用高导电率的导电聚合物外，还层叠铝元件，从而实现了电解电容器中很低的ESR。
其次，关于“低阻抗”，由于对负载侧的波动具有良好的稳定性，因此可以阻止输出电压的下降。
最后，关于“大容量”，由于可以增大静电容量，且无静电容量的DC偏压特性，因此施加直流电压时的实际使用上的静电容量稳定。基于此，“低ESR”、“低阻抗”和“大容量（容量稳定）”是ECAS系列的最大特点。
图4-1 ECAS系列的构造例
图4-2 ECAS系列的等效电路
ECAS系列的主要应用
电容器在电路中的作用之一是稳定和平滑电源线的电压。
随着电子设备的高功能化，就要求严格控制CPU等电源线的电压，有时则需要大静电容量来稳定电源线。
这种情况虽然可采用“安装多个MLCC”的方法来解决，但由于村田制作所已将ECAS系列添加到了MLCC的产品群中，因此可以提供“组合MLCC与ECAS系列，减少部件数量和成本”的解决方案。
图5是CPU和FPGA的电源线简易电路图。
图5 CPU和FPGA的电源线的简单电路图
ECAS系列的低ESR、低阻抗、稳定的静电容量的特征，最适用于负载电流变动激烈的CPU等各种电源线的平滑用途中（波纹吸收和瞬态响应）。基本上几乎是跟MLCC组合起来使用，ECAS系列特别能够发挥其控制电压变动（高速backup）的作用。控制电压变动的用途中常常使用高分子型的钽电解电容器、高分子型的铝电解电容器（罐状），ECAS系列比起其他的ESR更低，通过取得ESR和静电容量之间的平衡，最适用于控制电压变动的用途。
这样的ECAS系列经常被用于PC（笔记本PC，server，主机板，复合机等），数码AV设备（液晶电视，游戏机，机顶盒等）。在设计这些电子设备时请一定要考虑ECAS系列的产品。
ECAS系列的产品阵容详细信息请参考此链接。
担当：株式会社村田制作所 化学设备商品部
继续阅读：聚合物电容器的基础（后编）何为聚合物电容器？
相关产品
电容器
聚合物铝电解电容器
相关文章
陶瓷电容器的绝缘电阻和漏电流电容器的ESD耐性聚合物电容器的基础（后编）何为聚合物电容器？
2015/04/28
电容器指南
电容器
聚合物电容器
arrow_back上一篇文章
下一篇文章arrow_forward
随时掌握最新文章！
可通过邮件接收网站更新信息。
村田制作所的电子杂志
launch
mail_outline