氮化镓（GaN）充电头火了，电容器如何“蹭”热度？来听KEMET专家的见解

第三代半导体材料——氮化镓 （GaN）在电子产品上的应用，相信大家并不陌生，其低导通电阻、高频率的特性，使其在一些高功率、高能效的产品非常适用，加上它能令功耗大大降低， 使得整个电路设计更加精简，有利于产品实现进一步的小型化。

随着氮化镓的技术提升，近年来我们渐渐在市场上看到，它已走进了消费性电子产品的领域，特别是在65W快充充电器产品应用上，更有百家争鸣之势。在这些应用上，其主控、功率芯片元件固然受人注目，但在整体电路设计上，那些对于输出滤波、抑制干扰等起关键作用的电容器件也同样重要。

访谈嘉宾

Wang Hao王浩，KEMET基美电子公司新业务开发销售/ FAE。毕业于西安电子科技大学，在电子行业从业5年。2019年加入基美，从事新业务开发和技术支持，推广新产品并协助客户选型。

看完< GaN助力快充发展，最高功率可达120w>视频之后大家都跟大咖提问，以下是一些精彩问答：

问：想了解一下聚合物钽电容的温度特性怎么样？会比二氧化锰钽电容好很多吗？

答：如果这个温度特性是指温升话可以这么理解，温升主要是由于内阻的发热引起，损耗功率=ESR*IR2（IR 为纹波电流），聚合物钽电容的ESR远低于传统二氧化锰钽电容，所以损耗发热量也更少，同样的电路中温升会更小。对比以下图可以明显看到相同功率下聚合物钽电容能在更大的电流下工作。所以聚合物钽电容温度特性比二氧化锰会好很多！

6.3V 47uF聚合物钽电容

10V 47uF二氧化锰钽电容

问：看完视频，聚合物电容的优点：容值大，内阻低，电压降额小，安全不着火。问一下代替MLCC电容时价格有优势吗？现在MLCC电容价格、缺货都很厉害

答：在替换MLCC价格的问题上来说，需要根据情况而定：一般在容值大小相同的情况下，一对一的替换，钽电容价格没有优势。

我们一般是在一些电路容值要求较高，MLCC并联颗数较多的情况下，推荐用一颗容值大的聚合物钽电容去替换多颗MLCC，比如一替三、一替四，最多的有做过一替十，MLCC数量较多的情况下成本也就比较高的，这时候就和用钽电容差不多了。另外，当遇到MLCC啸叫、容值不够和开裂等问题时，我们聚合物钽电容可以完美解决这些问题。这个时候成本就不是第一考量因素了。

问：已经学习完成，聚合物电容的优点就是:容值大、内阻小、电压降额小、性能稳定、不易燃。我想了解一下同等参数下聚合物电容和聚合物铝电容那个成本高？

答：一般来说，成本是由原材料和技术决定，那聚合物钽和聚合物铝同样是聚合物电容，所以决定成本的因素就在材料。钽作为稀有金属，成本一定比铝会贵一些，所以一般理解的也是聚合物钽电容会比聚合铝电容贵。但我们都知道贴片聚合物铝电容只有7343尺寸，在对尺寸有限制的运用中，小尺寸的聚合物钽电容就是更好的选择。

问：现在快充电源，普通的65W，最高的150W，对电池有啥要求？

答：这类高功率快充都是由充电协议芯片来控制输出电压电流，对于电池有匹配的协议就不用担心充电问题；但如果没有充电时，尽可能的保证电压电流不要过大就好。

问：氮化镓带来的体积优势不足以匹敌高昂的价格。

答：看情况吧，便携式充电头主要针对差旅人士，150块钱不算什么；如果只是在家用的普通消费者，用标配的普通充电头就好了。

问：钽电解真的会起火，原因是过压使用，极限使用电压系数为0.7，希望大家小心使用。聚合物电解就不会出现这种故障，极限使用电压系数为1，且性价比极高，欢迎大家使用Kemet聚合物电容。

答：普通二氧化锰钽电容在过压、过大纹波电流或者正负极接反的情况下确实会爆燃的风险，聚合物钽电容则不会起火，目前聚合物钽电容的市占率越来越高，基本和传统钽电持平，我们也希望客户在选型是多多选用聚合物钽电容。

问：当时我就被这么小的体积震撼到了，相信一定是未来所有充电头的一个趋势

答：没错，与随身消费类电子产品搭配的充电头确实是一直在做小型化，产品越来越方便高效。

问：氮化镓是以后的发展趋势，笔记本电源笨重能得到很好的解决，聚合物胆电容成本高，铝电容价格近人。

答：聚合物钽电容的成本是会高一些，但是由于钽电容的能量密度与高于铝电，在体积要求比较极限的地方，铝电是无法做到小体积高容值，这时钽电的优势是铝电无法比肩的。

问：聚合物铝电解：低ESR，高容值，高耐电压，体积小 ，容值稳定。但唯一不敌钽电解的是其容量做不大，好在价格低。

答：对，不同的产品运用领域会有不同的侧重，各有的各的优势，关键看研发运用场景。

问：科技使生活更加便捷，GaN是半导体材料第二次革命。

答：很多行业对GaN都给予厚望，随着产业的成熟，未来会有越来越多的产品面向市场，会在5G射频和电源控制等领域中发挥很大的作用。

问：学习了很多关于氮化镓在功率上的运用，那么作为半导体材料的氮化镓是否有可能取代硅？

答：目前氮化镓产业正在飞速发展，大有取代之势，但其实目前生活中很多电子产品也并没有用到特别高阶的硅产品，所以硅产品依然会长期存在，不会被完全取代。

问：聚合物钽电容，GaN，技术上优势没的说，价格成本也要快速降下来啊。

答：目前氮化镓产业还在发展，主要产品也是在几个大厂手中，随着未来玩家的增多，成本会下降。

问：钽电容的滤波效果非常不错，一般都用在高端产品上，给控制IC供电电源滤波用的，聚合物钽电容优点是：安全，高容值，小体积,长寿命，耐温性好，容值稳定，温度系数好。基美的电容品质还是不错的，控制器上用的比较多，用在GaN充电器上应该不错，体积、寿命都会更优秀。

答：感谢您对基美的认可！基美一直致力于成为世界上最可信赖的新型电子元器件合作伙伴。

问：看来电器江湖即将盛行易“容”术了……

答：哈哈，在充电头中全面替换铝电解不现实，一般聚合物钽电还是用在体积追求极限小，性能更高的产品中。

问：体积小用户体验好，对维修人员就不一定了……

答：充电头并不是手机电脑这类产品，对于这类低价消费类的产品，如果坏了基本就是丢掉了，去维修的成本远高于再买一个。

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