电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一,电解电容器的等效电路被认为是理想电容器与寄生电感、等效串联电阻的串联。由于电解电容器多数采用卷绕结构,很容易扩大体积,因此单位体积电容量非常大,比其他电容大几倍到几十倍。
上海某工程师认为,大容量的获取是以体积的扩大为代价的,现代开关电源要求越来越高的效率,越来越小的体积,电容器的体积已经成为一个较为严重的问题。变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要洗手比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备,尤其是LED越来越往小体量方向发展。
常用的电解电容都是采用液态电解液的电解电容,一旦电解液干了,电容量自然就没有了,温度越高,电解液就越容易蒸发。目前所有电解电容都是标出在105℃以下的寿命。简单地说,如果环境温度高于105℃,那么它的寿命就会低于1000小时,如果环境温度低于105℃,那么它的寿命就高于1000小时,环境温度与电容器寿命有一个最简单而容易计算的关系,那就是环境温度每升高10度,寿命就降低一半;反之,环境温度每降低10度,寿命就增加一倍。
在一些极寒地区,电解液活性下降甚至直接无法工作,而温度过高则又会大大缩短电解电容器的寿命。受到LED体积不断变小导致LED内部空间压缩、散热设计的好坏、密封工艺以及价格竞争导致的以次充好等因素的影响,电容器的寿命以及可靠性,成为电源企业呼声最大的一个环节。
为抢占高端市场这一较高毛利的增量市场份额,电解电容企业未来的研发重点是降低固定电解成本、提高电压应用范围。众所周知,变压器和电解电容占据电源元件当中的大部分体积,且考虑到线路板面积的限制,电容小型化被认为是未来发展的必然趋势。
随着设备不断进步和应用上的快捷需求,未来小型封装器件的发展大有替代普通封装器件的趋势。贴片电解电容,作为一种质量轻、厚度薄。体积小的新型被动元器件,适用于结构紧凑、体积小、精度高的各类电子产品,应用领域非常广阔。
近两年铝电解电容的利润还是聚集在LED的替代市场,但这一部分市场并没有爆炸式增长的可能,若只坚持在通用照明这一红海市场开拓,发展之路何其艰辛。LED电解电容企业应该结合自身优势,或是实现生产自动化,攻克小型化市场;或是提供客制化的解决方案及服务,符合多元化时代的要求;或是开辟固态电解、融入智能化等新蓝海领域,谋求高毛利市场,实现华丽转型。