如何使電源中的鋁電解電容選型最優(yōu)化(經(jīng)驗分享）

：一般客戶關(guān)心的問題總是這幾個.質(zhì)量.性能.價格.交期

質(zhì)量.做制造的就不可能沒有質(zhì)量問題,只是不良率有大有小.

在工廠影響質(zhì)量的因素有兩個半.

一是機(jī)器.現(xiàn)在鋁電解電容的生產(chǎn)機(jī)器更新得很快,也有很多舊機(jī)器仍在服役.一般在機(jī)器的問題上面,看工廠規(guī)模就可以說明問題.舊機(jī)器,爛機(jī)器做出的產(chǎn)品不良率就高一些.大廠的機(jī)器管理都還比較好,所以一般一說大品牌的鋁電解質(zhì)量比較可靠..當(dāng)然這不是絕對.

二是生產(chǎn)工藝.這里面包含著 生產(chǎn)過程管理與人員的問題 .這是影響各廠家鋁電解電容質(zhì)量因素的最大原因.好的管理與差的管理差距太大了.就如我們常見的日系電容,一板一眼的日本人,他們就可以把不良率控制在10個PPM的范圍,這就是為什么我們很信任日系電容的原因.在審廠時有些直觀的現(xiàn)象就可以反映這個廠家的管理水平,比如員工著裝,車間的布置..

這里也就有衍生出品牌的問題,一般大品牌的東西這兩項做得都比小廠做得好,所以大家一般比較信任大品牌的產(chǎn)品就是因為它們的不良率低,質(zhì)量可靠…當(dāng)然我還是要強(qiáng)調(diào),這不是絕對的,小而精的工廠是存在的.

還有一個對質(zhì)量影響特別大的因素是材料, 材料有質(zhì)量問題就直接影響到成品的質(zhì)量,材料問題不能完全算在工廠身上,所以說是半個原因..

性能,現(xiàn)在跑市場的業(yè)務(wù)在夸大性能方面非常厲害,導(dǎo)致一部分懂技術(shù)的跑客戶不知道怎么應(yīng)對.更惡劣的是整個品牌,整個工廠一起夸大性能,規(guī)格書都是浮夸的.現(xiàn)在國內(nèi)的品牌很多這樣做的,攪亂行業(yè),而且讓客戶受騙,讓真正為鋁電解行業(yè)做出貢獻(xiàn)人們啞巴吃黃蓮.

目前對于性能描述,我遇到的焦點(diǎn)問題也就是 尺寸和壽命 還一個紋波電流

紋波電流這個好解決,真正上機(jī)之后,抗紋波電流達(dá)不到要求的產(chǎn)品會發(fā)燙.可以很直觀判斷出來.

最要命的是壽命問題.做電源的各位老大.鋁電解電容的壽命很大一部分是電解液的原因,電解液是液體,會不停地?fù)]發(fā),溫度升高就揮發(fā)地更快.所以鋁電解電容的設(shè)計工程就是想盡辦法讓電解液揮發(fā)慢一點(diǎn),好讓電容的壽命加長一點(diǎn).方法也不多

一是加多點(diǎn)電解液,這就要放大體積

二是加快散熱,讓里面溫度低點(diǎn),這可以加襯箔或放大體積等都可以

三是增強(qiáng)密封性,減少揮發(fā).通是改變束腰,更換膠塞.

然后再一個原因就是鋁箔容量衰減影響壽命.這是材料選型問題.

這里就跟尺寸聯(lián)系起來了,尺寸又小,壽命又長的鋁電解存在嗎?我是一直懷疑的.可是就有很多國內(nèi)廠家信誓旦旦地說有.我也不知道怎么辯駁..我只是鋁電解電容最基本的原理上面把這個否決了,如果連基本原理都不符合,那就是扯蛋的說法.

多加電解液需要大體積,加快散熱也要加大體積,增加襯箔也會稍微加大體積,容量衰減慢的鋁箔耐壓比較高的,也是比較厚的,這也是加大體積..做長壽命的所有條件中,只有換膠塞,改束腰是不變體積的..所以體積尺寸才是鋁電解電容壽命的關(guān)鍵..

現(xiàn)在電子產(chǎn)品是往小型化發(fā)展,大家也就沒有辦法的跟著走了.電解電容行業(yè)也就是這樣才被帶到坑里的…就剛才有客戶問我 82UF 450V 16X30 105度 5000小時我有沒有?我說這尺寸太小,做不了這樣的產(chǎn)品.人家就覺得我沒水平,我我我…….又要解釋

價格的問題.正統(tǒng)的鋁電解電容制造.成本相差不遠(yuǎn).特別是設(shè)計的時候用同等級材料的單價不會差得老遠(yuǎn)..但是現(xiàn)狀是市場上各品牌的價格差別挺大的. 這里面有設(shè)計的問題在里面.按日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),鋁電解電容正箔耐壓是額定電壓的1.4倍以上.但到我們國內(nèi)的時候,這個比值就變成1.3了.這里面問題跟鋁電解行業(yè)以外的朋友講講. 同樣400V的高壓鋁電解 按日本標(biāo)準(zhǔn)的 要用550V的正箔.按國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 用530V的正箔.假如這兩種箔的質(zhì)量一樣.550V的箔要比530V的箔要貴..然后550V的箔單位比容比530V要低..所以做相同容量的電容,用 550V的箔要使用更大的面積,也就是要用更多的材料.. 本身單價就高,又用更大量的正箔.所以就產(chǎn)生了兩種價格.像豐賓,萬裕,立隆等廠家,用日系標(biāo)準(zhǔn)..然后國內(nèi)廠家用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn).這個價格階梯就產(chǎn)生了..

剛剛說的是鋁箔的耐壓,現(xiàn)在又說回鋁箔的質(zhì)量.進(jìn)口材料,國產(chǎn)材料,一等箔,二等箔,邊角料,拆機(jī)箔..相同的耐壓,做出來的產(chǎn)品單價也千差萬別.產(chǎn)品質(zhì)量也隨著變化.不細(xì)說大家也明白. 最后說說最關(guān)鍵的,性價比的問題.日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是過去了幾十年了,它上面說的設(shè)計在當(dāng)今來說合不合適我不敢說.但我敢說現(xiàn)在鋁電解電容行業(yè)性價比最差勁的是日系電容.日本人賺取我們的利潤是毫不含糊..明明性能一樣,而且國內(nèi)品牌交貨還比日系好,但是單價上面,日系就是要貴好多..說有差別的就是在不良率上面. 性價比是一個相對的概念.日系電容雖好,但品質(zhì)過剩也是一種浪費(fèi).電源中鋁電解算是一個壽命最短的元件,不同檔次的電源也就應(yīng)該選用不同檔次的電解. 這主要看實際使用中的一些對鋁電解的期望值,達(dá)到期望值以后價格越低的產(chǎn)品當(dāng)然就是性價比最好的產(chǎn)品.

選型中有幾個因素是已確定的頻率 腳距 耐壓 紋波電流 待確定的因素是容量 最高溫度 壽命 預(yù)期不良率 單價這幾個待確定因素有很大的關(guān)聯(lián)性容量是確定了頻率,耐壓和紋波電流就可確定下來最高溫度,當(dāng)前最通用的溫度是105度,在大尺寸高壓電容上面因為 105度與85度之間會產(chǎn)生價差,所以在滿足要求的情況下會選擇85度品..電容溫度的選擇完全是看研發(fā)設(shè)計的板子電解電容所在位置.壽命的選擇由電解電容工作時的溫度,再加上整機(jī)預(yù)期壽命,用10度法則推算出來..只能推算出一個大概,準(zhǔn)確計算沒人能做到..重點(diǎn)在于整機(jī)預(yù)期壽命上面.預(yù)期不良率這里面就涉及到品牌選擇與單價,眾所周知日系電容不良率低,價格高.選擇一個不良率又低,價格又好的產(chǎn)品是大家都想的事情,可惜的是市場上魚龍混雜,各說各話, 也無從判定.只能按品牌大小,規(guī)模大小來做粗略的判斷了.大品牌的產(chǎn)品不良率低.單價.最終原理是一分錢一分貨

這上面的那么多費(fèi)話是我說的么.看來閑著吐槽了還真的話挺多.當(dāng)年剛做鋁電解電容的時候,前兩年就發(fā)覺,這鋁電解電容的結(jié)構(gòu),原理,材料這太簡單了..簡單得不得了的東西..再過了兩年,更加深入的了解的時候就發(fā)現(xiàn),其實知道的越多,越不懂電解電容.當(dāng)時我記得我的主管舉了個最簡單的例子..各家的引針的區(qū)別.引針每一家做的看起來都差不多.但是用放大鏡看微觀世界的時候,就會發(fā)現(xiàn)差距..引針與膠塞的契合度,,與膠塞咬合度差,氣體分子有從縫隙中逸出的空間就大,電解液減少地就快,壽命短,然后延伸到各家用的鋁殼的內(nèi)壁與膠塞的契合度.這些我們這些所謂的技術(shù)根本沒有注意到的地方,也大有學(xué)問.

再舉一個例子,素子要占鋁殼空間的多大比例才是最優(yōu)化的??4年了我都沒有找到答案.嗯,話多了,又跑到鋁電解電容技術(shù)上面去了.

在很多開關(guān)電源里面,鋁電解的使用不外乎幾塊.前端輸入的400V或450V高壓鋁電解.這一顆鋁電解的選擇上..首先看終端客戶對不良的容忍度.選擇使用哪家產(chǎn)品.正常來講,貴的產(chǎn)品不良率低,因為有些成本就是花在了質(zhì)量控制上面..再者終端客戶的使用環(huán)境,全電壓產(chǎn)品還是銷住山區(qū)或是第三世界這種電壓極不穩(wěn)定的地區(qū).這種情況就要選用使用鋁箔耐壓高的產(chǎn)品..正常的臺系,日系廠家用的耐壓比國產(chǎn)的高..當(dāng)然如果已經(jīng)指定了品牌廠家,可以要求正箔按額定電壓的1.4倍去做產(chǎn)品..當(dāng)然這樣一來單價會高一些.但安全好多..這一類的國產(chǎn)的和臺系日系的,因為設(shè)計不同,所以價格差比較遠(yuǎn)..需要慎重考慮, 哪一種才是最合適的.

中間的那一部分小電解.被中高端的品牌拋棄了..像5X11 6.3X11等這樣的小尺寸.豐賓 萬裕 立隆等都是不愿做的產(chǎn)品..它們把單價定得很高,以此來減少這方面的生產(chǎn).因為第一:這種產(chǎn)品價值低,大廠做這些產(chǎn)品沒有利潤.第二:這類產(chǎn)品本身對產(chǎn)品要求不高,沒有大紋波電流及高電壓沖擊.所以對于這部電解的選型只要是正規(guī)廠家生產(chǎn)的一般都沒有問題..所以這一塊沒有爭議的性價比最高的是國產(chǎn)小廠.. 因為大廠做的一般比他倍貴1倍或更多..

輸出濾波的 高頻低阻 鋁電解..這個位置的鋁電解是所有電解中難度最大的鋁電解..因為每一個電源研發(fā)設(shè)計的板都不一樣,最終輸出的時候紋波電流到底是多少.做鋁電解的人基本不知道,只是按照采購給的容量,電壓,尺寸提供鋁電解產(chǎn)品..在07年以前,有大量的品質(zhì)問題是因為鋁電解電容耐紋波電流能力沒有達(dá)到 電源實際輸出的紋波電流值..后來慢慢地大家注意起這個問題才減少很多..這也是為什么在市場上鋁電解電容的業(yè)務(wù)員相比其它被動元件是最少原因..超紋波使用,紅寶石也要完蛋.

再者,高頻低阻鋁電解,為了達(dá)到低阻..不可避免地要用水來增加電解液的電導(dǎo)度,鋁是活性金屬,它與水會起化學(xué)反應(yīng)..所以抗水合技術(shù)也是個老大難的問題了....立隆最干脆,高頻低阻全部改成無水電解液.回避了水合的問題.但這樣一來,說好的低阻呢?? 阻值高了,那抗紋波能力降低了..無水電解液多貴啊,使產(chǎn)品單價高得很,跟紅寶石電容一樣貴...豐賓就比較聰明地專門開辟了一個無水的系列叫GH系列, 任君選擇.反正大家各有各招..日本紅寶石的抗水合技術(shù)是比較領(lǐng)先的,所以它們的高頻低阻鋁電解比同等品牌的價格要低一些..水是多便宜的原材料啊..在這一塊的鋁電解選擇上..一般情況下,大品牌的研發(fā)能力強(qiáng)些,所以抗水合的水平高一些,可靠性會高很多..國內(nèi)小廠家也有一些民間高手存在..電源工程師最好在選型的時候與鋁電解電容的FAE溝通一下紋波的問題...如果不偷工減料的情況下,大家價格應(yīng)該是差不多的,價格差都在研發(fā)成本,管理成本,品牌效應(yīng)上面.