时间：2023-10-10 13:04:03
1、电解电容并联在电瓶上可以有效地保护电瓶瞬间大电流放电。
2、例如当电动车启动瞬间，需要很大的启动电流。电瓶和电容同时向电机供电，而电容可以瞬间对电机提供强大的电流。对电瓶有一定的保护作用。
3、电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。
4、同时电解电容正负不可接错。铝电解电容器可以分为四类：引线型铝电解电容器；牛角型铝电解电容器；螺栓式铝电解电容器；固态铝电解电容器。
（来源：文章屋网 ）
没过一个星期，那个同事告诉我，电脑又重启了。这次我仔细的观察了电脑主板，突然发现，北桥芯片附近有粒圆柱形状的电容稍微地鼓了起来，不仔细看还看不出来。平时如果想一眼看出电容是否有鼓包，最好用手电筒斜照电容的平面，正常的电容是没反光的，而鼓起来的电容是有反光的，鼓包说明该电容已经不良了。于是我准备好电烙铁，含松香的锡线，坏的电脑主板（电脑主板上的电容规格基本一致通用的，如果没有坏的电脑主板，就只能去电子市场买同规格的电容了。），还有剪钳和洗板水，用来洗焊接过后留在主板上的松香，找不到洗板水也可以用松香水代替。
换电容最关键点在于用最短的时间将电容从板上取下和焊接上去，因为时间长的话会弄坏线路板，甚至整块主板报废掉。许多没有焊接经验的人，因为对烙铁不熟悉，紧张的原因，往往会反复加热电路板而弄坏主板。为此，好的电烙铁是非常重要的，修电脑主板一定要用恒温电烙铁的，修电视机那种电路板用普通电烙铁就行了，因为电解电容焊脚的锡点比较大，我选用普通的电烙铁。而烙铁头又是关键中的关键，必须容易上锡才算好，那样熔解锡线不会费太长时间。
焊接电解电容有两种方法，第一种，先对电路板背面的两个焊脚加锡，然后将电路板竖放，一边用左手固定并腾出食指按在鼓包的电容上，另一边用右手拿着电烙铁，加热电容其中一只脚，熔解锡点，同时左手食指向另一只脚的方向轻推电容，使得电容一边稍微离开电路板。接着电烙铁加热另一只脚，左手食指向反方向拉电容。这样反复的加热，推拉，必定有只脚先离开电路板，然后重复原来的操作，另一只脚也会离开电路板的。第二种方法，将电路板背面向上平放，然后对两个焊脚加锡，直到锡点将两只焊脚连在一起，让烙铁头接触大面积的锡点，这样两个焊点就可以同时熔解，整个电容就会掉下来了，必要的话，可以用左手捏着电容向下拔。一般我都是使用第二种方法，除非电容的两个脚卡在主板比较紧。
掉下来的那个电容规格是6.3v1000μF，6.3v是耐压，1000μF是容量。于是我在另一块废板上拆下同样规格的电容，假如没有同种规格的电容，可以按照相同容量，耐压提高的原则选择电容。如果是新买的电容，最好将两只引脚剪短些，长度在7mm左右，这样方便焊接。焊接上去的时候，要注意电解电容的针脚是有正负方向的，如果忘记，观察一下线路板周围的电容方向，对比着来就行了。例外的是，华硕主板上的电容正负极是刚好调转的，这点维修的时候要注意。焊接的时候，先在主板背面，原来位置的两个焊点加锡。然后将电容两只针脚按正负方向插在主板正面的位置上，用左手中指将电容轻轻按在主板上，接着把主板背面向上平放，右手拿着烙铁加热其中一个脚，熔解锡点，同时左手中指向这只脚的方向轻压电容，使得电容一边稍微插入电路板。接着电烙铁加热另一只脚，左手中指向反方向推电容。这样反复的加热，推压，直到电容针脚整个焊入主板。最后用剪钳剪短针脚，防止针脚过长接触到机箱导致短路。再用洗板水洗去焊点附件的松香和赃物，这不但美观还是必要的，因为松香是会腐蚀线路板的。
关键词:钽电容器 石圣浸渍 等效串联电阻 接触电阻
0、引 言
近几年,随着现代电子设备整机性能的不断提高,及国防科研和航天科学的飞速发展,对电子元器件的性能要求也越来越高,并且越来越趋向于小型化、薄型化、轻量化。这种电子设备的小型化,电子线路密集程度的提高,尤其对电子元器件的高频特性提出了更高的要求。如在高频下使用,为了抑制高频干扰和电压波动,实现设备低功耗化,要求电容量和损耗变化小,低等效串联电阻和高谐振频率低等。本文就钽电解电容器制造工艺对ESR的影响进行了分析,并通过工艺实验研究了降低ESR的方法,改善了产品的高频特性。近年许多公司也已进行相关研究,,但出于知识产权保护,各厂家仍需自己摸索工艺研究。
1、电容器的频率特性
钽电解电容器的ESR即等效串联电阻描述了电解电容器在电路中所表现出的电阻值,它与电容器制造所选用的材料、设计结构及器件各部分接触结合的情况紧密相关。
钽电解电容器的电容器阳极烧结芯子必须具有一定的孔隙度,这些阳极孔隙微观结构非常复杂,它们既相互贯通又十分细小,分布于阳极体内部,它是由多种颗粒状钽粉压制经高温烧结后形成,这大大增加钽粉微粒之间的接触面积;产品制造被覆固体电解质MnO:反复填充这些孔隙,直至大部分密如知蛛网的孔隙被填充满并和外层均匀致密的覆盖钽阳极芯子MnO2联成一体,通常阴极的引出是在阴极被覆石墨、银层,阳极引出是从钽块中心引出。
钽电容器的毛细状内部结构示意图如图1所示。从图1中可以看出钽电解电容器的等效串联电阻ESR由三部分组成:
(1)介质损耗的等效串联电阻R介;
(2)电解质的等效串联电阻R解;
(3)电极欧姆电阻、引线欧姆电阻及各层间的接触电阻R金。
对于钽电解容器,R介在电路工作频段保持不变,R金也可忽略,而MnO2、银层等材料的接触电阻是ESR的主要组成部分。
(1)、(2)项中因素在生产中通过选用高纯度、杂志含量小,粒形有利于设计的钽粉,高纯度硝酸锰溶液等材料,生产过程严格控制溶液浓度、温度,分解过程得到β型低阻值MnO2,石墨溶液参杂比例始终得到控制。(3)项的MnO2、石墨、银层间的接触电阻却很难控制。而在产品实际生产、使用环境中该因素受外力冲击影响很大,高温烘干的热膨胀、阴极组装的电流冲击、模塑压力冲击、引线冲压外力影响,恶劣使用环境,振动等,容易成产品高频性能恶化。
宁夏星日电子钽电容器产品在普通用户及稳定环境中产品性能较为稳定,ESR、损耗变化不大,但在高端用户的高密度电路中,抗干扰能力下降,产品ESR、损耗明显增高,使用户的产品整体功耗上升。使用在汽车电路中,与国外产品比较表现为抗环境变化能力、抗冲击能力不足,产品ESR、损耗显著增高,性能恶化。
实验中选取宁夏星日电子的47μF/16V规格片式产品各100只,按照对比方案进行试验,探讨产品制造工艺对ESR的影响,研究降低片式钽电容器ESR值制造技术。
2、实 验
实验中被膜岗位按照常规工艺、改进工艺(在被覆工艺硝酸锰溶液时,改变其浓度、浸渍时间,调整浸渍石墨的浓度、浸渍时间、浸渍顺序。新工艺在常规工艺中增加了一遍浸硝酸锰,一遍浸石墨,石墨参杂)两种方案被覆MnO2阴极层、石墨层、银层,并观测被膜后产品的外观。被膜前、后各工序(无论常规工艺、改进工艺)的工艺参数完全一致,制成产品后测量产品,成品按照电子行业标准SJ52283/1-96测量,产品在100Hz和lkHz频率时的ESR值。
(1)对照组(常规工艺):……(热分解后产品外形成Ta205介质层)再形成浸渍硝酸锰1.64(比重)溶液(产品浸渍硝酸锰溶液后在热环境中分解得到Mn02阴极层)热分解浸渍硝酸锰1.64(比重)溶液再形成浸渍石墨52%(体积比)溶液浸渍Ag浆。
(2)实验组(改进工艺):……(热分解后产品外形成Ta2O5介质层)再形成浸渍硝酸锰1.64(比重)溶液热分解浸渍石墨40%(体积比)溶液浸渍硝酸锰1.15(比重)溶液再形成石墨30%(体积比)溶液浸渍Ag浆。
(3)选用AVX公司相同规格产品做参照,按照电子行业标准SJ52283/1-96分别在100Hz和1000Hz频率下测试ESR值。
3、结果与分析
3.1 阳极块的尺寸、结构、形状的影响
钽电解电容器的微观结构如图2所示。可以看出,整个钽容器相当于大量的小电容单元组成的RC梯形网络电路(因为Rta与RMno2相比较可以忽略,因此电路简化成简单的RC梯形电路如图3所示。由图2可知,为了得到较低的ESR值的产品,首先必须使阳极钽块内部有足够的孔隙度,并且填充充足的Mn0:作为阴极。生产中阳极块设计时应选用高比容、颗粒团型好、粒形复杂耐压制的钽粉以保证设计钽块的比容,并尽可能利用装配模具允许的空间加大钽块尺寸,成型压制时选用流动性好易挥发的粘结剂,选用水平压制方式,合适的压制密度,使压制出的钽块既有强度、完整的外形又有一定的孔隙。使用合理的烧结温度、新的烧结曲线,保证烧结时钽块的提纯,提高钽块的强度,保留合理的孔隙度。
实验时首先对阳极块设计、压制密度值选择、烧结温度、烧结温度曲线进行实验,制成产品后测量,得到数据如图4所示。
图4结果表明,生产工艺调整粘结剂、压制密度,烧结温度、烧结曲线,改变钽块的长宽厚的参数,使制造产品的ESR值可以得到降低,但有一定限度。实验中反复调整以上制造参数后,测试产品ESR最大降低5.12%。
使用合理的烧结温度1400-1450℃,新的烧结曲线可利用产品杂质挥发提高孔隙度,增强产品的纯度和机械强度。改变钽块的长宽厚的参数使压制密度适当增大,产品钽丝与钽粉接触良好,可使产品空隙度也降低。MnO2充填困难,容量引出下降较大,产品ESR增大,漏流减小;反之减小压制密度,产品钽丝与钽粉接触强度下降,产品空隙度增大,MnO2充填容易,容量 引出较大,产品ESR减小,漏流增大。现阶段钽粉厂家提供的钽粉在团化粒型,粒度分布等参数都制约着生产,实际生产中阳极块的设计既要保证阳极块的孔隙度也要保证阳极块与钽丝的接触强度,钽块强度。
3.2 工艺条件的影响
钽电解电容器的被膜生产工艺对ESR值影响最大是被覆MnO2层要得到低电阻的β型MnO2和降低MnO2与Ta2O5层接触电阻以及MnO2与石墨层的接触电阻,和石墨层与银层的接触电阻。
通过反复试验,确定最佳的被膜工艺为:选择合适的被膜分解温度,水汽含量分解环境得到低电阻的β型MnO2,外形颗粒均匀的MnO2层,无龟裂连续的石墨层,被覆导电性能良好的银层。
新的工艺顺序为:……再形成硝酸锰1.64(比重)热分解石墨40%(体积比)硝酸锰1.15(比重)再形成石墨30%(体积比)Ag,在石墨中加入分散剂提高石墨乳液颗粒的悬浮程度,提高石墨溶液的乳化度,使浸渍在钽块外层的溶液石墨颗粒分布均匀、含量高,自身电阻降低。
3.2.1 应用新工艺
实验中选取47μF/16V规格片式产品各100只,按照对比方案进行试验。(除被膜工艺外其余岗位工艺相同)被覆工艺完成后对产品外层银层与石墨层、石墨层与MnO 2进行剥离力测试并对产品外观进行金相扫描,并与常规工艺比较。
采用新工艺制造的产品得到的MnO2层,石墨层更连续,颗粒分布更均匀,各层间结合更加紧密。石墨层、二氧化锰层、银层中在制造过程中,反复相互浸溃,相互渗透扩大了彼此间的接触面积,增强了石墨层、二氧化锰层的接触强度,减小了接触电阻,从而为降低产品等效串联电阻(ESR)打下基础,如图5所示。
新工艺的特点是在分解过程中使得MnO2层与Ta2O5层、MnO2与石墨层相互渗透,进一步降低MnO2与Ta2O2层、MnO2与石墨层及石墨层与银层的接触电阻,增大各层之间的结合强度。
3.2.2 数据测量
实验中随机抽取正常工艺、新工艺各10只实验成品测量,并选用AVX公司相同规格产品做参照对比,严格按照电子行业标准SJ52283/l-96分别在100Hz和1000Hz频率下用惠普测试仪器测量产品数据。
依据实验所得数据,绘制成柱状分布图(X轴为抽测个数,Y轴为等效串联电阻ESR值)如图6、7所示。
从图6、7结果可以看出,本次研究通过钽电解电容器制造工艺中被膜分解温度、分解水汽环境的调整,改变被膜浸渍硝酸锰的浓度,浸渍石墨的次数、浓度、石墨的参杂,被覆二氧化锰与石墨的浸渍顺序等相关工艺方法,使得最外层二氧化锰层、石墨层相互浸渍,并与内部二氧化锰层紧密连接,二氧化锰层、石墨层与银层中相互渗透扩大了彼此间的接触面积,增强了二氧化锰层、石墨层、银层间的附着强度,减小了接触电阻,从而降低了产品等效串联电阻ESR,也增强了抗干扰能力。产品ESR、损耗明显下降。新产品在汽车电路的恶劣环境使用中,与国外产品比较表现为抗环境变化能力、抗冲击能力有显著增强,高频特性接近国际水平。
通过研究找到了生产中降低等效串联电阻的新工艺方法,提高了产品的特性,扩宽了产品的适用范围。
4、结束语
本次研究,采用新工艺制造的产品在100Hz测量ESR平均数值从3.566mQΩ下降到2.088mΩ,1kHz测量ESR平均数值从29.322mΩ下降到9.089mΩ,平均下降了146.69%,与国际高端产品相比分别相差了9.2%、6.931%。
参考文献
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[4]高淑琴,钽电解电容器的低阻抗化[J],NEC技报,1994(10)。
这款15W Qi兼容的无线充电解决方案使用户距离无线物联网未来（Internet of Tomorrow）又近了一步。该解决方案为针对平板电脑、大屏幕智能手机和便携式工业及医疗设备等各种大型移动设备的超快速无线充电铺平了道路。
这款15W无线充电解决方案的功率是普通5W充电解决方案的3倍，能够为配有大容量电池的大型设备提供快速充电，同时还能够利用更高的功率提高小型设备的充电速度。例如，配有4000mAh电池的平板电脑如果使用标准的USB接口充电可能需要8个小时才能充满，而该解决方案能够大大减少充电时间到只需几小时便能将电池充满。
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Freescale
http：//用于Nvidia Tegra及其他多核ARM处理器的电源管理IC
AS3728是一款搭配AS3722直流直流控制器使用的8A高压功率级模块。AS3728支持12V高压输入，为处理器核供应高强度电流，为嵌入式系统提供更合理的电源构造。A$3722电源管NIC和多颗A$3728功率级模块为Nvidia Jetson TK1参考设计板中的Tegra K1处理器供电。Nvidia的最新移动片上系统Tegra K1配备了4核ARM Cortex-A15 CPU以及192CUDA图像处理内核。
A$3722与AS3728功率级模块共同为先进的ARM多核处理器提供节省空间及高效散热的电源解决方案，是平板电脑和笔记本电脑等外形小巧移动设备的理想选择，同时也可应用于工业应用，如监控摄像机和无风扇（密封外壳）计算机。这些设备的系统设计者必须很小心地控制运载多核高功率组件的电路板的温度。
减少了PMIC与处理器之间的连接线，这两个组件在受空间限制的电路板设计中就能离得较远，且能大大缩减处理器周围热点的尺寸和强度。相比之下，传统电源架构中的处理器和PMIC同时承受着高强度电流，因而必须紧挨着布置。
AS3722也集成了诸如Tegra K1的精密处理器所需的所有电源，帮助降低电路板在空间上的要求。AS3722包含4个高达4MHz频率下运行的降压直流直流调节器，3个降压直流一直流控制器，11个通用低压差线性稳压器（LD0），1个只需1μA电流的实时时钟，以及1个由12C或串行接口实现的控制界面。
austriamicrosystems
关键词：触摸屏；投射电容式触摸屏；触摸屏控制器
触摸屏广泛应用于我们日常生活各个领域，如手机、媒体播放器、导航系统、数码相机、数码相框、PDA、游戏设备、显示器、电器控制、医疗设备等等。
通用的触摸屏包括适用于移动设备和消费电子产品的电阻式触摸屏和投射电容式(projected capacitive)触摸屏以及用于其他应用的表面电容式(surface capacitive)触摸屏、表面声波(SAW)触摸屏和红外线触摸屏。
电阻式触摸屏
应用比较多的电阻式触摸屏(图1)具有空气间隙和间隔层的两层ITO(Indium TinOxide，铟锡氧化物)。电阻式触摸屏是大量应用、经过验证、低成本的技术。其缺点是：薄弱的机械性能；堆叠厚，相对较为复杂；不能检测多个手指的动作；前面板实现方案易损坏；有限的工业设计选项；光学性能不良；需要用户校准。
投射电容式触摸屏
触摸屏的电容触摸控制采用一个用传导物质(如ITO)做涂层的表面来存储电荷。传导物质沿屏的X轴和Y轴传导电流。当传导(如手指)触摸时控制电场发生变化，而且可以确定沿水平轴和垂直轴触摸的位置。在带按键触摸位置的应用中，把分立的传感器放置在特定按键位置的下面，当传感器的电场扰时系统记录触摸和位置。投射电容式触摸屏示于图2。
投射电容式触摸屏比其他触摸屏技术的优势是：
・出色的信噪比；
・整个触摸屏表面具有高精度；
・能够支持多个触摸；
・通过“厚的”电介质材料进行感应；
・无需用户校准。
QTOUCh技术
QTouch技术是Atmel触摸技术部前身Quantum(量研科技)的专利。所开发的集成电路技术是基于电荷一传输电容式感测。QTouch IC检测用传感器芯片和简单按键电极之间单连接来检测触摸(图3)。QTouch器件对未知电容的感测电极充电到已知电位。电极通常是印刷电路板上的一块铜区域。在1个或多个电荷一传输周期后测量电荷，就可以确定感测板的电容。在触摸表面按手指，导致在该点影响电荷流的外部电容。这做为一个触摸记录。也可确定QTouch微控制器来检测手指的接近度，而不是绝对触摸。判断逻辑中的信号处理使QTouch健全和可靠。可以消除静电脉冲或瞬时无意识触摸或接近引起的假触发。
QTouch传感器可以驱动单按键或多按键。在用多按键时，可以为每个按键设置1个单独的灵敏电平。可以用不同大小和形状的按键来满足功能和审美要求。
QTouch技术可以采用两种模式：正常或“触摸”模式和高灵敏度或“接近”模式。用高灵敏电荷传输接近感测来检测末端用户接近的手指，用用户接口中断电子设备或电气装置来启动系统功能。
为了优异的电磁兼容，QTouch传感器采用扩频调制和稀疏、随机充电脉冲(脉冲之间具有长延迟)。单个脉冲可以比内部串脉冲间隔短5％以上。这种方法的优点是较低的交叉传感器干扰，降低了RF辐射和极化率，以及低功耗。
QTouch器件对于慢变化(由于老化或环境条件改变)具有自动漂移补偿。这些器件具有几十的动态范围，它们不需要线圈、振荡器、RF元件、专门缆线、RC网络或大量的分立元件。QTouch做为一个工程方案，它是简单、耐用、精巧的方案。
在几个触摸按键互相靠近时，接近的手指会导致多个按键的电容变化。Atmel专利的邻键抑制(AKS)采用迭代技术重复测量每个按键上的电容变化，比较结果和确定哪个按键是用户想要的。AKS抑制或忽略来自所有其他按键的信号，提供所选择按键的信号。这可防止对邻键的假触摸检测。
触摸屏系统设计
一个触摸屏系统包括：前面板、传感器薄膜、显示单元、控制器板和集成支持(图4)。
Atmel公司提供触摸控制器IC、控制电路板参考设计、传感器参考设计、集成支持和传感器测试设备设计，而合作伙伴提供传感器薄、传感器和前面板的集成和控制器电路板。
万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数等。
万用表是一种带有整流器的、可以测量交、直流电流、电压及电阻等多种电学参量的磁电式仪表。对于每一种电学量,一般都有几个量程。又称多用电表或简称多用表。万用表是由磁电系电流表，测量电路和选择开关等组成的。通过选择开关的变换，可方便地对多种电学参量进行测量。其电路计算的主要依据是闭合电路欧姆定律。万用表种类很多，使用时应根据不同的要求进行选择。
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【关键词】钽电解电容器；制作工艺；阳极氧化膜；整流效益；自愈作用；绝缘电阻
0 引言
电解电容器肩负着大容量的任务，但它又是难于集成化的元件，如何适应轻质、薄型和小型化的发展趋向，已成为电解电容器今后发展的重要课题。
1 固体钽电解电容器的制造工艺
1.1 成型与烧结
成型是将若干细小的金属粉末制成大小、形状不同的钽阳极块。对于成型所用的原料钽粉有较高的要求。钽粉中的杂质对阳极氧化膜的质量影响极大。杂质直接影响电容器的漏电流、损耗角正切值、电容量和可靠性，还影响闪火电压的高低。制造电容器用的钽粉纯度应为99.92%-99.94%。烧结使得压制钽块的纯度和强度都得到提高，并且具有适当的孔隙成为多孔性阳极。
烧结的作用有两个，一是纯化压块，二是增加压块强度，并且成为具有合适孔隙的多孔体。而烧结温度和保温时间是确定烧结工艺的两个主要问题。烧结能够改变阳极块的孔体结构和含杂量，这就是烧结工艺影响阳极块电性能的主要原因。如果烧结温度低且时间短，则基体的收缩率小，烧结密度低，多孔率高，开口孔数也较多，所以阳极块的比容较大。但由于烧结温度低、时间短，阳极体的含杂量高，所以漏电流大，击穿电压低。因而对于高压、高工作温度及高可靠性的电容器，其阳极块就必须要求烧结温度和保温时间相应提高和延长一些。
损耗和烧结条件的关系不象电容量那么简单，因为阳极块的损耗由氧化膜部分和电解质部分组成。烧结温度提高，基体中的杂质减少，介质氧化膜质量提高，其损耗也减小；而且其体内的多孔率也大大减小，孔径变窄，导致电解质的等效串联电阻增大，这对损耗的影响大大超过前者。
1.2 形成阳极氧化膜
在烧结钽块颗粒的表面上生长一层氧化钽薄膜的工艺称为形成，也称赋能。对于固体钽电容器，形成电解液选用0.01%-0.1%H3PO4的水溶液。此外，形成电压、形成温度和升压电流密度是形成工艺的三个基本参数。
1.2.1 形成电压
形成电压直接决定了介质氧化膜的厚度，也即是电容器的设计容量一般固体钽电解电容器的形成电压为额定电压的3.5-5倍。这样可以使得氧化膜有一个较高的承受电压，同时又避免接近形成液的闪火电压，使得形成过程良好的进行。
1.2.2 形成温度
由于采用较高的温度形成时，可以得到较为致密均匀的氧化膜，形成一般在85±5℃下完成。
1.2.3 形成电流密度
氧化膜的生长速度，取决于阳极化时的电流密度。为了提高生产效率，就需要增加电流密度。但是电流密度过大，会使阳极反应产生的热量增加。促使晶化发生。
1.3 被覆固体电解质
自从发明了用MnO2作为电解电容器的阴极材料以来，电解电容器从根本上摆脱了电解液泄漏、干涸等问题，从而使固体电解质钽电容器在此类电容器中具有最佳的温度频率特性，而且结构多变化，形状各异，性能优良。
被覆的固体电解质应该结构致密、附着牢固稳定，具有良好的导电性且与氧化膜接触良好。作为电容器电解质的MnO2层，必须具有多方面的性能。一定晶型和粒度的MnO2对于生成结构致密、牢固而又具有良好导电性能的膜层是必要的。由于MnO2也是电容器的阴极，它还必须与介质氧化膜有良好的接触。MnO2层是高温分解下生成的，所以高温使介质膜的损伤是一个值得重视的问题。
被覆MnO2电解质层以后，还要浸渍7-8%的胶体石墨溶液，在 130-220℃下烘干20-30分钟，反复3-5次，即在MnO2层外得到与其接触良好的导电石墨层。最后，在石墨外被覆银浆层作阴极引出。
2 阳极氧化膜的整流效应
电解电容器的两个基本特性是整流效应和自愈作用，都与所用介质为阳极氧化膜有密切关系。
对于整流机理的解释，比较典型而又为较多研究者接受的理论是阳极氧化膜的p-i-n结理论。
在阳极氧化膜形成终了时，靠近基体金属一边的氧化膜内，将存在过剩的金属离子，它们处于填隙位置，并且愈靠近金属/氧化膜界面，浓度愈大；而在靠近电解质一边的氧化膜内，存在过剩的氧离子；至于氧化膜的中间组成部分可认为接近于化学计量比，因此此段区域具有介质的完美性能。用半导体物理概念来分析，留有过剩金属离子的区域可视为掺入施主杂质（杂质原子提供自由电子者称为施主杂质）具有电子导电性的n型半导体层。而在靠近电解质界面留有过剩氧原子的区域可视为存在受主杂质的具有空穴导电性的p型半导体层，而在p层和n层中间存在着绝缘阻挡层i层。更全面地说，整个阳极氧化膜成为一个p-i-n结。
当基体金属接电源正极，在电场作用下，n型半导体内的电子向电源的“+”端方向移动，p型半导体内的空穴向电源的“―”端移动，使阻挡层扩大，即阻止电流提供的位垒增宽，表现为绝缘电阻增大，p-n结处于阻流状态；而当电源反接时，电子及空穴相向移动，因此i层变窄，表现为绝缘电阻很低，p-n结处于通流状态。
3 阳极氧化膜的自愈作用
电解电容器是否能构稳定的工作，自愈特性是非常关键的，因此需要阴极材料及时的，较为彻底的隔绝缺陷和瑕疵。不同的阴极材料，阳极氧化膜的自愈机理是不相同的。
对MnO2材料而言，MnO2的转化为Mn2O3所需温度相对较高，这就是MnO2阴极层自愈的关键。当电容器通电工作时，疵点，裂纹缺陷处的电流激增。产生的热量使MnO2迅速转化为Mn2O3，后者的电阻率为106Ω・cm，远高于MnO2的102Ω・cm，从而阻断了电流通过。实质上并没有使缺陷处“愈合”，而是切断了电流从此处通过。只要缺陷处电流产生的温度达到转化温度，这样的转化就会发生。
当然，自愈效应并非适用于所有情况。如果电流无限制增长，没有足够时间使MnO2转化为Mn2O3，缺陷处可能发生燃烧而使电容器失效。
当MnO2中出现大面积缺陷时，会出现很大的电流冲击。MnO2开始转化为Mn2O3并释放出一定的氧。在MnO2及时转化之前。由于电流过大，发热过快，当温度到达Ta2O5的晶化温度时，它由无定形非晶态转化为晶态，这个过程称为介质的“晶化”。晶化后的Ta2O5出现导电性能并产生更大的电流和释放更多热量，使缺陷进一步扩大，进从恶性循环状态。当温度足够高时，金属钽开始结合氧，继续产生热量并最终导致电容器因燃烧而失效。
由于MnO2的自愈特性和转化特性而出现了固态钽电容器。同时，也正是由MnO2材料的含氧量极大，导致钽电容器可能出现迅速氧化甚至燃烧，不仅造成电容器本身失效。还可能引发伤及周围电路等更严重的后果。从这个意义上讲，MnO2材料对于钽电容器而言，也具有其缺点。
MnO2是一种电子导电的半导体材料，由于其电导率不高，人们越来越倾向于用其他材料替代它作为钽电容器阴极。尽管通过热处理工艺和其它成膜条件的改善，MnO2的电导率还可进一步提高，但这一切努力对于电容器ESR值的改善程度毕竟有限。
4 结束语
总之，过去20年来电解电容器性能也有了显著改进，尤其是表现在可靠性的提高和能量密度的增加方面。通过使用新材料和先进的制造技术，引入先进的测试方法等手段，保证了电解电容器在高能量冲击条件下所必需的使用寿命。
【参考文献】
[1]姜节俭.电容器与电子器[M].电子科技大学出版社，1998.
[2]张行健.提高全钽电容器外壳质量的研究[D].中南大学，2005.
关键词：电力通信；故障；解决方案
中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：
0 引言
电力通信网络是为了保证电力系统的正常安全稳定运行从而诞生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前，它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网。电力通信网络是现代化电网安全、稳定、控制系统和调度自动化系统的基础条件，网络出现故障应及时查找原因，并迅速、妥善做出处理故障的措施。通信网络故障问题的原因复杂、多样，如早期建设光纤网架结构不合理，运行稳定性和安全性较差，SDH逻辑系统结构复杂、管理难度大等问题，处理起来相对较难。电力通信网络的结构日益复杂，通信方式多样，随着得到不断的建设发展和优化，对电力通信网络业务质量的可靠性要求越来越高。简单的的故障监控预警或处理已经很难适应电力通信网络的大量日常运行和维护的要求。
1 目前我国电力通信网络的现状和存在的问题
由于我国科技的快速发展,电力通信网络技术也在迅速进步，越来越多的电力系统业务都需要通过电力通信网络来进行传输,电力系统对电力通信网络的依赖性在很大程度上有所增强,所以电力通信网络的故障问题对电力系统的不利影响越来越严重,所以,电力系统业务部门对电力通信网络的质量要求也越来越高,不但要求电力通信网络能够提供足够的通信能力,还要求电力通信网络具有很高的安全性、可靠性及稳定性。至今为止,我国各个地区的电力通信业务部门已经通过对网络进行升级、扩展，很好地解决了电力通信网络系统对于通信能力的需求。但是通信网络的设计水平较低,设计深度、强度还不够,在如何提高通信网络的质量方面的相关研究较少；没有建立起较为健全的可靠性电力通信网络管理体系；缺乏系统的通信网络质量的检测手段及方法；较少提出对通信网运行安全、高效的评估检测及改进创新的有效方法。
2 通信网络运行问题
2.1 网络通信性能低
虽然我国现在的电力通信网络技术发展的很快，可是现有的电力通信网络结构的可靠性较低、资源共享能力较差。如果电力网络通信中心系统及其站点出现了故障问题，那么,整个电力通信系统都有可能会趋于瘫痪,很多通信设备经过长期的运行，会进入设备的护理期、维修期，甚至是老化期，如此需要护理、维修甚至是更换的不良情况将直接阻碍着电力通信网络的整体稳定发展。
2.2 管理结构模式复杂
按照电力通信网络运行管理层面上一般分为1级、2级以及3级通信网络，电力通信线路的结构和规划都较为复杂,随着各个地区的变电站不断增加，各变电站内新增的SDH设备节点也不断串入原有的SDH环网中， SDH网络拓扑结构缺乏优化，越来越复杂。不少电力通信业务需要跨环甚至是跨多环进行传输，导致无法满足传输时的要求。
2.3 传输质量差
目前，很多变电站通信线路大都采用5类网线或超5类网线作为485通信线，普通网络线作为通信线存在以下问题：普通网线没有屏蔽层，不能防止共模干扰；网线只有0.2mm2，线径太细，会导致传输距离降低和可挂接的设备减少；网络线为单股的铜线，相比多芯线而言容易断裂；485收发器在规定的共模电压-7～+12V之间时，才能正常工作，如果超出此范围会影响通讯，严重的会损坏通讯接口。站内通信线为了走线的美观而与电源线并行，而又无屏蔽接地线，致使通信传输受到一定的影响。
3 通信网络出现故障的解决方案
3.1建立电力系统通信网可靠性管理体系
按照不同区域或地区的具体通信网规划与要求，提出是何当地发展建设及运用的通信网络设计可靠性标准、规范，确保通信网络的可靠性措施实施，并组织、监督、评估通信网建设的可靠性实施效果；制定规范、严格的电力通信网络维护管理体制和规程；制定恰当的电力通信网络维护、管理的任务、要求和措施；提出通信网络系统及具体通信设备的可靠性设计水平与技术指标要求；在通信网可靠性指标下进行通信网规划设计，在有限的系统建设投入的前提下，对建设的通信网进行试验和鉴定。分析、评价网络运行的可靠性水平，对各种电力通信网络的故障规律进行分析、研究，提出相应的可靠性实施措施；制定对重大异常故障的应急通信制度和措施，并监督各种制度和措施的严格执行。
3.2 加强光缆线路设计、施工和维护工作
光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗和非接续损耗2类。因此在工程设计、施工和维护工作中应做到以下几点：第一，应选用特性一致的优质光纤，一条线路上尽量采用同一批次的裸纤，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度，尽量减少接头数量。第二，光缆接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续，严格控制接头损耗，熔接过程中时刻使用仪表进行监测，不符合要求的应重新熔接。第三，机房、设备内尾纤
和光纤跳线绑扎、盘绕不规范，出现交叉缠绕等现象造成损耗。应避免光纤受到较大的弯折。使用支架托起缆盘布放光缆，不要让光缆受到扭力。在拐弯处等有可能损伤光缆的地方一定要小心并采取必要的保护措施。第四，在光缆敷设施工中，宜采用“前走后跟，光缆上肩”的放缆方法，严禁光缆打小圈及弯折、扭曲。机房内尽量整洁，尾纤应该有圈绕带保护，或单独给尾纤使用一个线，不使尾纤之间或与其他连线之间交叉缠绕，光缆终端时注意避免跳线在走线中出现直角，特别是不应用塑料带将跳线扎成为直角，否则光纤因长期受应力影响引起损耗增大。
3.3 优化485通讯问题
（1）通信线必须采用国际上通行的屏蔽双绞线，采用屏蔽双绞线有助于减少和消除2根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。（2）485通讯线的屏蔽层应用作地线，将电脑等网络中的设备连接在一起，并由一点可靠地接入大地。（3）通信线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一起。在同一个网络系统中，尽量使用同一种电缆，减少线路中的接点。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线，从而提高通讯网络的安全性和稳定性。
4 结论
只有长期不断的分析和总结日常运行情况，才能发现现有网络中存在问题或潜在的隐患，及时进行合理优化并消除这些问题及隐患，才能保障电力通信系统的安全，从而进一步保障电网的安全运行。
参考文献：
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