【（音响专用电容器-贴片电解电容）】

【（音响专用电容器-贴片电解电容）】 音响设备的电解电容精品 在音响器材的扩大机领域里，大型的铝电解电容器可能几乎占了机内大部份的体积。因为铝电解电容器每一CV积（C:静电容量，V:电压）比起其它种类的电容器，其所占的体积最小，且又价格便宜（以单位元静电容量来说），所以是一种经常被使用在需要大容量电容器如电源滤波、储能等电路的电容器。 电解电容器是以电解的方法形成的氧化皮膜作为介质而作成的电容器。而铝电解电容器是以高纯度铝当阳极，和以乙二醇、丙三醇、硼和氨水等等所组成的糊状物当电解液，在电解液中电解使铝表面产生一层极薄的氧化铝膜为介质所作成的电容器。 电解电容器因为电介质薄膜可以作得很薄，因此可以作出体积小容量大的电容器，为大容量电容器的主要的零件。但是电解电容器却有不少缺哈，例如频井特性和温度特性差，而且漏电流和介质损失大等等。另外，当极性被反接时或两端所加得电压超出规格时，其安全性将被破坏，电解液将被气化而爆出（即俗称所谓的击穿）有很多的外在环境因素都会引起电解电容器性能上的劣化，如温度、湿度、气压和振动等，电气方面的影响则包括了电压、涟波、电流和充放电等。在环境因素中以温度对电容器寿命的影响最大，且会使静电容量变小，损失增大。 另外，铝电解电容器因为比其它电容器损失（内部电阻）较大，由涟波电流所引发的热对寿命也会造成很大的影响。另外，某些纯A 类扩大机所需的高偏流会引起高热，高热容易导致所有相关零件使用寿命严重的缩短，这其中又以电源重镇的电解电容器为甚。高热会使得电解电容器的性能迅速劣化，寿命及静电容量都缩短到只有原来的几分之一，如此一来滤波电容等于失去作用，很容易机器便会出现故障。 接着我们介绍几款在音响圈中的电解电容精品： 首先登场的是大名鼎鼎的 SPRAGUE电容 SPRAGUE在标榜HI-END的扩大机里头，出现率最湾的一种，举凡Krell、Mark Levinson、Cello 等著名厂机里，电源滤波一定是由它来坐镇，此外还有为数多得数不清的音响厂家亦采用SPRAGUE电容。SPRAGUE电容是美国制的高级电解电容，蓝色胶皮包装，品其优异，性能稳定，而且寿命很长。 在以前高级电解电容进口数量尚少的时候，SPRAGUE 电容是自装迷们在湾里大发进口的废五金堆中搜寻的宝贝，专卖拆船旧货的二手零件商，SPRAGUE 电容也是极为抢手的热门货。即使从废五金堆中所掝到 SPRAGUE电容都已经是有相当年纪的东西，但是用起来一样令人满意它的表现，这里也说明了SPRAGUE电容的使用寿命是如何的长了。然而SPRAGUE 这个名字今后可能再也不容易看到了，因为它已经被日本的Nippon Chemi Con电容给购并，但是SPRAGUE 所有的生产线可能还维持原来的材料与作业方式，只是生产规模可能有异，所以电容器的外型以外外皮包装的颜色也仍和原来的 SPRAGUE电容一样，只是商标已经改Nippon Chemi Con的小盾牌而非 SPRAGUE。细心的读者可以观察新近出厂的上述名机，滤波电容看起来似乎仍与以前没有什么两样，但是实际上商标已不是SPRAGUE字样而是一个小盾牌了。 再来是德国著名的ROE电解电容 ROE 电解电容在较早期与SPRAGUE 电容二者可说是欧美主力音响品牌中唯二的选择，特别是欧洲的音响器材 ROE电容用得很多，各种卧式立式电容在电路板上经常可见。 说到SPRAGUE电容与ROE电容在HI-END音响器材中的代表性，可以Krell的扩大机来做为典范，Krell的功率扩大机主滤波电容是sprague电容，输入级电垦放大与驱动级的电容器，便采用了ROE。Krell 的前级以及数字器材也是依样画葫芦，特别的是Krell的前级以及数字器材里所用的 ROE电容都一定采用一种猪肝色塑料壳包装，EK材质的品种。 ROE 电容在以前大部份是金黄色的外皮包装，装在机噞内部线路板上金黄一片煞是好看，令人不由得联想起泛着黄金般光泽的音质与音色，澳洲有一 ROE电容作为主滤波电容，在造型设计时并特别将电容器外露出来，以增加器材本身高级的质感。不过近来的ROE 电容，小数值的电容外包装已经改为黑色了，就美观上而言真是令人丧气。 欧洲Philips电容 Philips 电容在这两年新出厂的高级器材中的曝光率已经是愈来愈高了，举凡中价位的器材如ONIX，高价器材如Goldmund，真空管机的极品天神JADIS以及其它为数甚多的品牌，可以渐渐看出Philips电容的实力所在，国内老字号的高级零件供货商，佑升电子公司的负责人李先生，就是一直大力鼓吹Philips电容好处的人。Philips电容的外包装也是蓝色，不过颜色比之 SPRAGUE电容稍，它有很多系列，其中一个较高级的型号其罐身有许多六角型的凹痕以增强电容器的机械强度，当然以成本来说这种也会比较贵。 电容器的机理与电气功能 　　 顾名思意，可以作这样的形象理解：所谓电容器（capacitor）就是能够储存电荷的“容器”。只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷（charge），而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质（dielectric）。即构成电容器的基本模型。 　　 了解了电容器的基本构造后，可能会产生这样的问题：电容从何而来？电容的物理意义为何？电容器的主要参数有哪些？电容器在电子线路中起哪些作用？下面我们将对上述问题一一作出解答。 　　 众所周知，空间中的一个带电体具有两个电参数：电荷电量Q和电位势U。而这两者的比值（Q/U）表现出一种有趣的规律：这个比值仅与带电体本身的尺寸、形状及其所处的空间环境有关，而与带电体所带电荷的多少无关。也就是说，带电体所带电荷与其电位势的比值表征了带电体及其周围环境所构成的系统的一种固有属性，我们把此比值称为电容量，以C（=Q/U）来表示。电容量也可以理解为带电体（电位势一定的情况下）容纳电荷的能力。 　　 我们通过两个例子来了解电容量C的计算方法： 　　 （1）真空中孤立带电球（R=r0）的电容量如何计算？设孤立电荷的电量Q=q，其相对于无穷远处的电位势U=q/（4πε0r0），则其电容量C=Q/U=4πε0r0。从计算结果可以看出，电容量只与带电体的本体尺寸，形状和所处的空间环境有关，而与所带电量无关。 　　 （2）平行板电容器的电容量计算方法。所谓平行板电容器是指两块相对平行的金属板中间隔以相对介电常数为εr、厚度为d的电介质所构成的电子元件。设平行板电容器储存的电荷Q=q，则正负极板的电荷分别为＋q、－q，两极板间的电位差为u。平行板电容器可以看作是两个孤立带电体电容器串联构成。设正极板相对于无穷远处的电位U＋=u＋，则负极板的电位U－=u＋－u。正负极板具有的电容量分别为＋q/u＋，－q/（u＋－u）。两者串联的合成容量1/C=1/（＋q/u＋）＋1/－q/（u＋－u）=u/q， 即C=q/u。由物理学的推导可以得出，u=4πdq/（εrε0S），所以C=εrε0S/4πdq。同样，电容量仅与其结构尺寸有关，而不依赖其带电量的多少。 　　 电容量（Capacitance）、工作电压（operatingVoltage）、损耗因子（LossFactor）、绝缘电阻（Insulat?ingResistance）等是标定电容器特性的基本电气参数。电容器的电容量、损耗因子通常以120Hz下数字电桥测定的数值为准；绝缘电阻则是电容器隔离直流作用的数值化表征，希望电容器的绝缘电阻越高越好。表征电容器特性的参数还有：击穿电压（BreakdownVoltage）、容许流通的最大纹波电流（Max.RippleCurrent）、使用温度范围（OperationTemperatureRange）、容量温度系数（TemperatureCoefficient）、频率特性（FrequencyCharacteristics）等。 　　 电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。在LSIC、VLSIC已经大行其道的今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电，并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。电容器还常常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。 1?2电容器的相关计算 1?2?1电容器的容量 　　 电容器的静电容量的计算公式可表达为：用字母可表示为： 其中K=8.85×10－8μF/cm。 　　 若干电容器并联，其合成容量等于各个电容器容量之和，即C=C1＋C2＋……＋Cn。电容器并联可以增强其流通纹波电流的能力，扩展其在滤波、旁路电路中的使用。若干电容器串联，其合成容量的倒数等于各个电容器容量的倒数和，即：1/C=1/C1＋1/C2＋……＋1/Cn。电容器并联使用，相应于增大了电介质的厚度，故可以提高其耐压能力，使用在工作电压较高的工作场合。 1?2?2电容器存储的电能　　电容器充电至端电压V时，此时再移动dQ=CdV的电荷所作的功为VdQ=CVdV，那么在电容器的整个充电过程中，电容器储存的电能E即可表示为：;在整个充电过程中，电源消耗的电能为QV，所以为电容器充电，电源的能量利用率仅为50％。 【（音响专用电容器-贴片电解电容）】 0.47uF50v｜50v 0.47uF 4＊5.4 0.47uF63v｜63v0.47uF 4＊5.4 0.47 uF 100v｜100v0.47uF 4＊5.4 1uF50v｜50v1uF 4＊5.4 1uF63v｜63v1uF 4＊5.4 1uF 100v｜100v1uF 6.3＊5.4 2.2uF50v｜50v 2.2uF 4＊5.4 2.2uF63v｜63v1uF 4＊5.4 2.2 uF 100v｜100v2.2uF 6.3＊5.4 3.3uF35v｜35v3.3uF 4＊5.4 3.3uF50v｜50v3.3uF 4＊5.4 3.3uF63v｜63v3.3uF 5＊5.4 3.3uF100v｜100v3.3uF 6.3＊5.4 4.7uF25v｜25v4.7uF 4＊5.4 4.7uF35v｜35v4.7uF 4＊5.4 4.7uF50v｜50v4.7uF 5＊5.4 4.7uF63v｜63v4.7uF 6.3＊5.4 4.7uF100v｜100v4.7uF 6.3＊7.7 6.8uF25v｜25v6.8uF 4＊5.4 6.8uF35v｜35v6.8uF 4＊5.4 6.8uF50v｜50v6.8uF 5＊5.4 6.8uF63v｜63v6.8uF 6.3＊5.4 6.8uF100v｜100v6.8uF 6.3＊7.7 8.2uF25v｜25v8.2uF 4＊5.4 8.2uF35v｜35v8.2uF 4＊5.4 8.2uF50v｜50v8.2uF 5＊5.4 8.2uF63v｜63v8.2uF 6.3＊5.4 8.2uF100v｜100v8.2uF 6.3＊7.7 10uF16v｜16v10uF 4＊5.4 10uF25v｜25v10uF 4＊5.4 10uF35v｜35v10uF 4＊5.4 10uF50v｜50v10uF 6.3＊5.4 10uF63v｜63v10uF 6.3＊5.4 10uF100v｜100v10uF 6.3＊7.7 22uF6.3v｜6.3v22uF 4＊5.4 22uF10v｜10v22uF 4＊5.4 22uF16v｜16v22uF 4＊5.4 22uF25v｜25v22uF 5＊5.4 22uF35v｜35v22uF 6.3＊5.4 22uF50v｜50v22uF 6.3＊5.4 22uF63v｜63v22uF 6.3＊7.7 22uF220v｜220v22uF 8＊10.2 33uF6.3v｜6.3v33uF 4＊5.4 33uF10v｜10v33uF 4＊5.4 33uF16v｜16v33uF 5＊5.4 33uF25v｜25v33uF 5＊5.4 33uF35v｜35v33uF 6.3＊5.4 33uF50v｜50v33uF 6.3＊7.7 33uF63v｜63v33uF 8＊10.2 33uF330v｜330v33uF 10＊10.2 47uF6.3v｜6.3v47uF 4＊5.4 47uF10v｜10v47uF 5＊5.4 47uF16v｜16v47uF 5＊5.4 47uF25v｜25v47uF 6.3＊5.4 47uF35v｜35v47uF 6.3＊5.4 47uF50v｜50v47uF 6.3＊7.7 47uF63v｜63v47uF 8＊10.2 47uF470v｜470v47uF 10＊10.2 68uF6.3v｜6.3v68uF 5＊5.4 68uF10v｜10v68uF 6.3＊5.4 68uF16v｜16v68uF 6.3＊5.4 68uF25v｜25v68uF 8＊6.5 68uF35v｜35v68uF 8＊6.5 68uF50v｜50v68uF 8＊10.2 68uF63v｜63v68uF 10＊10.2 68uF680v｜680v68uF 10＊10.2 82uF6.3v｜6.3v82uF 5＊5.4 82uF10v｜10v82uF 6.3＊5.4 82uF16v｜16v82uF 6.3＊5.4 82uF25v｜25v82uF 8＊6.5 82uF35v｜35v82uF 8＊6.5 82uF50v｜50v82uF 8＊10.2 82uF63v｜63v82uF 10＊10.2 82uF820v｜820v82uF 10＊10.2 100uF6.3v｜6.3v100uF 5＊5.4 100uF10v｜10v100uF 6.3＊5.4 100uF16v｜16v100uF 6.3＊5.4 100uF25v｜25v100uF 6.3＊7.7 100uF35v｜35v100uF 6.3＊7.7 100uF50v｜50v100uF 8＊10.2 100uF63v｜63v100uF 10＊10.2 150uF6.3v｜6.3v150uF 6.3＊5.4 150uF10v｜10v150uF 6.3＊5.4 150uF16v｜16v150uF 6.3＊7.7 1220uF6.3v｜6.3v220uF 6.3＊5.4 220uF10v｜10v220uF 6.3＊7.7 220uF16v｜16v220uF 6.3＊7.7 220uF25v｜25v220uF 8＊10.2 220uF35v｜35v220uF 8＊10.2 220uF50v｜50v220uF 10＊10.2 50uF25v｜25v150uF 8＊10.2 150uF35v｜35v150uF 8＊10.2 150uF50v｜50v150uF 10＊10.2 330uF6.3v｜6.3v330uF 6.3＊7.7 330uF10v｜10v330uF 8＊10.2 330uF16v｜16v330uF 8＊10.2 330uF25v｜25v330uF 10＊10.2 330uF35v｜35v330uF 10＊10.2 470uF6.3v｜6.3v470uF 6.3＊7.7 470uF10v｜10v470uF 8＊10.2 470uF16v｜16v470uF 8＊10.2 470uF25v｜25v470uF 10＊10.2 680uF6.3v｜6.3v680uF 8＊10.2 680uF10v｜10v680uF 10＊10.2 680uF16v｜16v680uF 10＊10.2 820uF6.3v｜6.3v820uF 8＊10.2 820uF10v｜10v820uF 10＊10.2 820uF16v｜16v820uF 10＊10.2 1000uF6.3v｜6.3v1000uF 8＊10.2 1000uF10v｜10v1000uF 10＊10.2 1000uF16v｜16v1000uF 10＊10.2 1500uF6.3v｜6.3v1000uF 10＊10.2 【（音响专用电容器-贴片电解电容）】 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。 2?2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。