1. 固態(tài)鋁電容器的濾除紋波能力分析

　　對于開關(guān)電源，電路的小型化是未來發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)盡可能減少電路中使用電容器的數(shù)量和體積。

　　下面比較高頻電路中不同環(huán)境溫度下電容器的濾除紋波能力，實驗采用的電路如圖1。使用一般的降壓型開關(guān)電源，在環(huán)境溫度分別為25℃和-25℃時，輸出平滑電容器C分別使用PolyCap固態(tài)鋁電容器、Low ESR型液態(tài)鋁電容器、Low ESR型鉭電容器，比較這三種情況的輸出紋波電壓，以便評價這三種電容器的濾除紋波能力。

　　圖1 實驗電路圖

　　(一)實驗方法：

　　(1) 圖1中的被測電容器使用PolyCap固態(tài)鋁電容器6.3V220μF(Φ6.3mm×7mm)，測試各環(huán)境溫度時的紋波電壓;

　　(2) 在對應(yīng)的環(huán)境溫度下，選擇Low ESR型液態(tài)鋁電容器和Low ESR鉭電容器，使得輸出的紋波電壓達(dá)到上述使用固態(tài)電容時的測試值。

　　(二)實驗結(jié)果：

　　表1 在環(huán)境溫度為25℃、-25℃和75℃時各電容器的濾除紋波能力比較

　　由以上實驗結(jié)果可見：1pcs固態(tài)鋁電容器的濾除紋波能力大約相當(dāng)于2pcs鉭電容器和2~7pcs大容量液態(tài)鋁電容器，說明固態(tài)鋁電容器可以顯著地使得電路小型化，并可保證電路在不同溫度下保持穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2. 固態(tài)鋁電容器在低通濾波電路中的應(yīng)用

　　數(shù)字電路中的電源容易產(chǎn)生噪聲，因此在數(shù)字電路中需要進(jìn)行低通濾波，以防止高頻噪聲進(jìn)入模擬電路。低通濾波有LC濾波和RC濾波，以下對其進(jìn)行比較。

　　圖2 LC濾波                                                                  圖3 RC濾波

　　低通濾波電路中的電容器的ESR在很大程度上影響著衰減效果，電容器的ESR越低，越接近理想的衰減率。由于固態(tài)鋁電容器的ESR非常小，因此固態(tài)鋁電容器在低通濾波電路中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢。

　　圖4 實際衰減率

　　用相同規(guī)格的兩種電容器比較低通濾波效果：(a)PolyCap固態(tài)鋁電容器16V100μF，ESR實測值12mΩ;(b)液態(tài)鋁電容器16V100μF，ESR實測值689mΩ。結(jié)果如圖5所示：

　　(1)LC濾波(L=10uH)

　　PolyCap固態(tài)鋁電容器                                           液態(tài)鋁電容器

　　(2)RC濾波(R=5.6Ω)

　　PolyCap固態(tài)鋁電容器                                                 液態(tài)鋁電容器

　　圖5 兩種電容器的低通濾波效果比較

　　上圖可見，在高頻區(qū)域，固態(tài)鋁電容器的衰減效果遠(yuǎn)優(yōu)于液態(tài)鋁電容器。