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电容式触控电荷转移横向模式技术
中心议题：
探究电容式触控电荷转移横向模式技术 分析单层触控屏幕的工作特点 解决方案：
利用电荷转移技术解决应用挑战 采用双轴多触点技术
目前电阻式触控面板由于其多层材料堆栈架构的限制，使其在透光度与计算手指位置的精确度上不若电容式触控面板来得好，电容式触控面板若采用电荷转移技术中的横向模式方案，则更可解决电容式触控屏幕噪声与噪讯比的问题，从而开发更具优势的电容式触控屏幕。
由于触控屏幕反应迅速，而且是直观式操作，因此正迅速被各类消费电子产品和交通售票系统等工业及商业设备选为使用者接口。
在技术层面上，触控屏幕早在数10年前就已确实可行，但早期技术并不适用于低成本的大众市场应用，这些技术包括红外线系统与表面声波感测系统，由于红外线系统采用由水平和垂直两个方向构成的传感器数组，用以检测使用者的手指是否靠近屏幕表面，而阻断经过调制的光束，而表面声波传感器，因手指接近屏幕表面时会吸收声波，因此该技术可根据声波的变化确定是否有手指触及屏幕。
除上述提到的技术之外，还有几种其它技术，不过目前的主流趋势是电阻式和电容式感测，这两种技术都有其优势，但最新的电容式控制IC不单能简化单触控应用，而且还可以实现电阻式感测系统无法提供的多指触控功能。
电阻式触控面板 囿于架构而导致诸多缺点
电阻式触控屏幕已摆脱从1970年代就存在的专利限制桎梏，这种技术的工作原理很简单，主要部分是由两层微小空气隙隔离的透明电阻材料组成，一般是淀积在塑料膜和玻璃基板上的氧化铟锡（ITO），其中，顶层是软性的（Flexible），而低层是硬性的（Rigid），中间有许多细小的透明间隔点以隔离两个导电层（图1），当用户手指按压顶层时，在接触点形成电压梯度时，电子控制组件会对之进行感测，并计算出X、Y坐标的位置。
图1：电阻式触控面板原理示意
图2：电阻式触控屏幕电极正交电位计
在最简单的四线（Four-wire）电阻式连接中，顶层两端和低层两端分别各连接两个电极，两层的电极互相呈九十度交叉，形成四线星状连接结构，这实际上就是一对彼此正交的电位计（图2），相当于机械操纵杆的平面屏幕模拟。为了在X轴方向测量触摸位置，触控板的控制器将X-设为接地，而X+偏置为参考电压，然后从Y层的两端读取电压，以找出X轴上两层的接触点。同样地，控制器透过在Y层的电极上加载驱动电压，并从X层读取触摸点电压，可以确定Y轴上的触摸位置。
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10这种技术的变化形包括五线系统，基板带有ITO涂层，四边都有电极。软性隔膜为第五个电极，当用户手指压按时，控制器可测量出X和Y轴的电压，从而确定触摸的位置。这种排列通常可提供比四线结构更佳的稳定性和更长的寿命。其它变化还有适用于大型屏幕、分辨率更高的六线和八线系统。
电阻式技术的主要优势在于其接口电子结构很简单，控制器只须在一对电极上加载参考电压，同时测量另一对电极间的电势即可，而这一点利用片上（On-chip）金属氧化物半导体场效晶体管（MOSFET）开关、模拟多路器和模拟数字转换器（ADC）就可轻松做到。若ADC进行差分测量，测量结果实际上成为比率计（Radiometric），可使用Vcc和接地作激励（Stimulus），透过适当的设计，就完全有可能获得4，09*，096的分辨率。
相反地，这种技术的主要缺点源于触控屏幕的多层结构。其基层一般是玻璃，表面涂有一层均匀的ITO，顶层通常由聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）制造，内表面（Inner Surface）也涂有一层均匀的ITO，而外表面（Outer Surface）则有硬涂层，以为保护作用，而形成空气隙以把这些导电层隔离开的细小透明间隔点常在打印制程中产生。这种多层材料堆栈的多层结构对透光性有所影响，一般将降至约透明玻璃透光率的75%，同时，空气间隙可能产生薄雾效应，进一步降低清晰度。此外，这种结构很容易刮伤损坏，而且因为机械轴性不重合，还须仔细校准以确定X、Y坐标范围，其它弱点还包括可能吸收电气噪声，尤其是来自液晶显示器（LCD），这时一般须进行滤波，将导致反应时间的延长，当然，控制器一次只能处理一个触摸位置，也是一大局限。
利用电荷转移技术解决应用挑战
由于电阻式触控屏幕存在缺陷和局限性，许多设计人员已转向投射式电容感测技术。这种技术在IC形式上分为好几种电路，主要包括容抗（RC）时间常数测量电路，如弛张振荡器、直流（AC）电流测量组件，以及电荷转移（Charge-transfer）组件。电荷转移组件又分为单端模式（Single-ended）和横向模式（Transverse-mode），选择上述任何一种方法，利用在两层或更多迭层上的电极行列数组，都可以实现触控屏幕。
RC时间常数技术的基本原理是，当电容组件C随手指触摸改变时，电极区域充电或放电所需的时间也随之改变。测量充/放电期间的变化可得到C的变化，因为C是未知，所以假设为Cx，这种方法有许多变化形式，可测量频率或时间、可自由运行或以单周期为基础。RC时间常数测量的缺点是速度较慢，并易受泄漏电流干扰，其动态范围也非常有限，很难校准，而且容易受到恒定漂移问题的影响。此外，由于其电路的高阻抗特性，所以也极易受外界噪声干扰，尽管如此，仍有部分触控屏幕采用这种方案。
至于AC电流测量方法，由一个AC电压源驱动阻抗，继而驱动Cx，故测量阻抗产生的电压就可确定Cx的值。这些电路也有很多和RC电路相同的局限性，不过前者的驱动阻抗一般较低，然而其须利用放大器恢复串联阻抗产生的小电压，但讯噪比等方面的问题又随之而来，这种方法在触控屏幕中已有一定运用，尤其是在带低阻抗边沿的前表面板中。
和RC及AC技术相同，单端电荷转移电容传感器也是在每个感测通道采用一个电极板，但不依赖于时序测量或放大器，而是采用互补式金属氧化物半导体（CMOS）开关把电荷泵入Cx，并把电荷转移到一个参考采样电容（Cs）中。透过计算Cs达到预先设定的电压值所需的周期数，就可很容易求得电荷电平，且这个周期数与Cx成反比。众所周知，电荷转移方法有助于抑制泄漏电流的影响，而且由于其采用一个很大的Cs作为检测器，这个检测器相当于对外界的一个低阻抗，故其抗外部电气噪声的能力非常强。
与之相反，横向模式电荷转移感测是每个感测元素都采用两个电极。基本上，其电气行为与单端电荷转移感测相同，但这些电路在发送/接收矩阵中采用电极数组创造触控屏幕功能。该方案的优点是其需要的布线较少，更甚之能同时识别和区分多个触点之间的差异，单端电路也可感测多个触点，不过由于讯号本身模糊，故不能区分。此外，横向模式方案还有速度快和功耗低的优势，因为其能同时测量一条驱动线路上的所有节点，所以可减少50%的采集周期数。这种双电极式结构具有自我屏蔽外部噪声的功能，在定功率级上可提高讯号稳定性，因此，量研科技（Quantum Research）一直将横向模式感测技术作为驱动触控屏幕的主要方案，利用高载模式采样、扩频调制及数字讯号处理等各种增强型技术的结合，促成抗噪声源干扰能力强，即使在恶劣环境下也较稳健的解决方案。
在电气方面，横向模式感测的工作原理非常类似于T桥衰减器电路，使用者的手指实际上相当于一对电容之间的Cx项（图3）。手指触控屏幕表面吸收驱动电极和接收电极之间的耦合电荷，电荷经由大量杂散电容路径返回至电路的接地，这会降低讯号的强度，而降低的程度很容易且可靠地测出。
图3：横向模式感测的工作原理
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10尽管功耗极低，横向模式传感器却容易可穿过好几毫米厚的塑料、玻璃及其它材料，检测出使用多手指触摸，电极可由任何导电材料制作而成，如ITO，而且几乎任何尺寸和形状都可以。噪声消除算法可帮助这些传感器消除LCD等模块产生的噪声，通常毋需单独的屏蔽层，从而提高显示器的光传输性能，同时降低产品的建构成本和背光功率的要求，而厂商推出的QMatrix横向模式电路采用一种双斜坡转换形式，可确保电路对时间和温度的变化具有高度稳定性（图4）。
图4:QMatrix横向模式电路示意图
厂商发展的芯片透过与驱动脉冲同步开关的采样电容收集耦合到接收电极中的讯号，并利用一个脉冲串改进讯噪比，每个脉冲串的脉冲数量将直接影响电路的增益，因此，可方便调整电路增益，使其适合于不同的面板材料、按键尺寸和面板厚度。
脉冲串产生的第一个斜坡是加到采样电容上的梯级波形讯号，脉冲串过后，驱动器把斜率电阻的参考端切换为高电平，对采样电容进行放电，直到将电荷用完，电压比较器检测出零交叉点为止，获得零交叉点所需的斜坡时间与X、Y电荷耦合成比例，并随用户手指触摸面板表面而减小（图5）。
图5：零交叉点所需的斜坡时间与X、Y电荷耦合比例图这种自动调零行为让电路对工作电压和电路参数，如Cs值的变化具有极强的适应能力。该项技术还提供潮湿抑制及固有的抗射频（RF）干扰能力，这是其它电容方法无法望其项背的部分，如面板表面若存在水珠之类的局部水膜，将使讯号耦合略微增加；而使用者手指的触摸则会使耦合减小。这意味着少量的潮湿会造成错误的方向变化，导致误触发，这是令其它解决方案感到头疼的问题。潮湿水膜的出现可能引开电荷，但由于水膜的建模模型是一个依赖于时间特性的分布式RC网络，电荷收集中门控时间的使用（微秒数量级或更短）抑制水膜的影响。
单层触控屏幕崛起
由于组件可以在片上执行所有讯号调节任务，故只需少量离散式电阻与电容，再加上一个简单的序列接口，如I2C即可。从软件程序设计人员的角度来看，组件拥有简单的命令集（Command Set）和用于不同寄存器的储存映像结构，这样一来，设计人员的主要任务就简化为设计感测矩阵和编写接口代码。投射式电容触控屏幕需要一个X、Y透明电极矩阵（图6），以精确确定手指的位置。
图6：投射式电容触控屏幕所需之X、Y透明电极矩阵
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10上述通常需要在玻璃或塑料涂敷的透镜后迭压两层或两层以上的ITO，由于每增加一层就会增加成本，并降低9%的透光性，因此应该尽可能减少层数。虽然厂商的触控屏幕芯片完全能支持多层钻石型图案，但这些芯片也可采用专有的单层膜技术。相较多层技术，单层膜电极的透明度要高得多、薄得多，成本也低得多，这些优点自然使其大受设计人员青睐。
双轴多触点技术面世
利用单层膜同步执行双触点检测也是可行的，但若采用能够同时解决多触点事件的双层技术，性能便会好得多。如图7显示在一个实验室测试模型中使用者用三根指头和大拇指时，电场的三维测量结果。
图7：使用多手指时电场三维测量结果
透过连接一个放在六电极Y层上的八电极X层，控制器可支持大至8寸的双触控屏幕，而且这种多功能控制器能感测多达六个滑块或四十八个离散式按键，或按键、滑块与触摸区域的组合，该控制器为接脚数精简的版本，利用类似的简单布线图（图8），能够驱动八条X轴和接收四条Y轴，或区分多达三十二个离散式按键。
图8：控制器电路图
而直接影响增益的斜率电阻器一般在1mΩ数量级，X和Y方向上可选配的电阻器能改善电磁兼容（EMC）性能和抗静电放电（ESD）能力，典型值在1～20kΩ范围。除了控制器外，厂商并推出触控屏幕演示*测工具套件，设计人员毋须使用使用者界面解释手势，如某个手势可能包含两根手指以水平或垂直方式或成某一角度的分开行动，在照片应用的情况中，这也许意味着对图像的某个区域局部缩放，而在全球卫星定位系统（GPS）地图绘制应用中，相同的动作则可能集中在某个特定区域或感兴趣的街道。此外，旋转手势可能代表旋转CAD程序三维空间中的某个物体，或是游戏作战区中某个外星指挥官的太空舰队着陆。正如其它众多创新一样，在设计人员的工具套件中增加概念简单的工具，可以激励创新性，催生出在诸多同类产品中脱颖而出的产品。
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中心议题：
探究电容式触控电荷转移横向模式技术 分析单层触控屏幕的工作特点 解决方案：
利用电荷转移技术解决应用挑战 采用双轴多触点技术
目前电阻式触控面板由于其多层材料堆栈架构的限制，使其在透光度与计算手指位置的精确度上不若电容式触控面板来得好，电容式触控面板若采用电荷转移技术中的横向模式方案，则更可解决电容式触控屏幕噪声与噪讯比的问题，从而开发更具优势的电容式触控屏幕。
由于触控屏幕反应迅速，而且是直观式操作，因此正迅速被各类消费电子产品和交通售票系统等工业及商业设备选为使用者接口。
在技术层面上，触控屏幕早在数10年前就已确实可行，但早期技术并不适用于低成本的大众市场应用，这些技术包括红外线系统与表面声波感测系统，由于红外线系统采用由水平和垂直两个方向构成的传感器数组，用以检测使用者的手指是否靠近屏幕表面，而阻断经过调制的光束，而表面声波传感器，因手指接近屏幕表面时会吸收声波，因此该技术可根据声波的变化确定是否有手指触及屏幕。
除上述提到的技术之外，还有几种其它技术，不过目前的主流趋势是电阻式和电容式感测，这两种技术都有其优势，但最新的电容式控制IC不单能简化单触控应用，而且还可以实现电阻式感测系统无法提供的多指触控功能。
电阻式触控面板 囿于架构而导致诸多缺点
电阻式触控屏幕已摆脱从1970年代就存在的专利限制桎梏，这种技术的工作原理很简单，主要部分是由两层微小空气隙隔离的透明电阻材料组成，一般是淀积在塑料膜和玻璃基板上的氧化铟锡（ITO），其中，顶层是软性的（Flexible），而低层是硬性的（Rigid），中间有许多细小的透明间隔点以隔离两个导电层（图1），当用户手指按压顶层时，在接触点形成电压梯度时，电子控制组件会对之进行感测，并计算出X、Y坐标的位置。
图1：电阻式触控面板原理示意图2：电阻式触控屏幕电极正交电位计
在最简单的四线（Four-wire）电阻式连接中，顶层两端和低层两端分别各连接两个电极，两层的电极互相呈九十度交叉，形成四线星状连接结构，这实际上就是一对彼此正交的电位计（图2），相当于机械操纵杆的平面屏幕模拟。为了在X轴方向测量触摸位置，触控板的控制器将X-设为接地，而X+偏置为参考电压，然后从Y层的两端读取电压，以找出X轴上两层的接触点。同样地，控制器透过在Y层的电极上加载驱动电压，并从X层读取触摸点电压，可以确定Y轴上的触摸位置。
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10这种技术的变化形包括五线系统，基板带有ITO涂层，四边都有电极。软性隔膜为第五个电极，当用户手指压按时，控制器可测量出X和Y轴的电压，从而确定触摸的位置。这种排列通常可提供比四线结构更佳的稳定性和更长的寿命。其它变化还有适用于大型屏幕、分辨率更高的六线和八线系统。
电阻式技术的主要优势在于其接口电子结构很简单，控制器只须在一对电极上加载参考电压，同时测量另一对电极间的电势即可，而这一点利用片上（On-chip）金属氧化物半导体场效晶体管（MOSFET）开关、模拟多路器和模拟数字转换器（ADC）就可轻松做到。若ADC进行差分测量，测量结果实际上成为比率计（Radiometric），可使用Vcc和接地作激励（Stimulus），透过适当的设计，就完全有可能获得4，09*，096的分辨率。
相反地，这种技术的主要缺点源于触控屏幕的多层结构。其基层一般是玻璃，表面涂有一层均匀的ITO，顶层通常由聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）制造，内表面（Inner Surface）也涂有一层均匀的ITO，而外表面（Outer Surface）则有硬涂层，以为保护作用，而形成空气隙以把这些导电层隔离开的细小透明间隔点常在打印制程中产生。这种多层材料堆栈的多层结构对透光性有所影响，一般将降至约透明玻璃透光率的75%，同时，空气间隙可能产生薄雾效应，进一步降低清晰度。此外，这种结构很容易刮伤损坏，而且因为机械轴性不重合，还须仔细校准以确定X、Y坐标范围，其它弱点还包括可能吸收电气噪声，尤其是来自液晶显示器（LCD），这时一般须进行滤波，将导致反应时间的延长，当然，控制器一次只能处理一个触摸位置，也是一大局限。
利用电荷转移技术解决应用挑战
由于电阻式触控屏幕存在缺陷和局限性，许多设计人员已转向投射式电容感测技术。这种技术在IC形式上分为好几种电路，主要包括容抗（RC）时间常数测量电路，如弛张振荡器、直流（AC）电流测量组件，以及电荷转移（Charge-transfer）组件。电荷转移组件又分为单端模式（Single-ended）和横向模式（Transverse-mode），选择上述任何一种方法，利用在两层或更多迭层上的电极行列数组，都可以实现触控屏幕。
RC时间常数技术的基本原理是，当电容组件C随手指触摸改变时，电极区域充电或放电所需的时间也随之改变。测量充/放电期间的变化可得到C的变化，因为C是未知，所以假设为Cx，这种方法有许多变化形式，可测量频率或时间、可自由运行或以单周期为基础。RC时间常数测量的缺点是速度较慢，并易受泄漏电流干扰，其动态范围也非常有限，很难校准，而且容易受到恒定漂移问题的影响。此外，由于其电路的高阻抗特性，所以也极易受外界噪声干扰，尽管如此，仍有部分触控屏幕采用这种方案。
至于AC电流测量方法，由一个AC电压源驱动阻抗，继而驱动Cx，故测量阻抗产生的电压就可确定Cx的值。这些电路也有很多和RC电路相同的局限性，不过前者的驱动阻抗一般较低，然而其须利用放大器恢复串联阻抗产生的小电压，但讯噪比等方面的问题又随之而来，这种方法在触控屏幕中已有一定运用，尤其是在带低阻抗边沿的前表面板中。
和RC及AC技术相同，单端电荷转移电容传感器也是在每个感测通道采用一个电极板，但不依赖于时序测量或放大器，而是采用互补式金属氧化物半导体（CMOS）开关把电荷泵入Cx，并把电荷转移到一个参考采样电容（Cs）中。透过计算Cs达到预先设定的电压值所需的周期数，就可很容易求得电荷电平，且这个周期数与Cx成反比。众所周知，电荷转移方法有助于抑制泄漏电流的影响，而且由于其采用一个很大的Cs作为检测器，这个检测器相当于对外界的一个低阻抗，故其抗外部电气噪声的能力非常强。
与之相反，横向模式电荷转移感测是每个感测元素都采用两个电极。基本上，其电气行为与单端电荷转移感测相同，但这些电路在发送/接收矩阵中采用电极数组创造触控屏幕功能。该方案的优点是其需要的布线较少，更甚之能同时识别和区分多个触点之间的差异，单端电路也可感测多个触点，不过由于讯号本身模糊，故不能区分。此外，横向模式方案还有速度快和功耗低的优势，因为其能同时测量一条驱动线路上的所有节点，所以可减少50%的采集周期数。这种双电极式结构具有自我屏蔽外部噪声的功能，在定功率级上可提高讯号稳定性，因此，量研科技（Quantum Research）一直将横向模式感测技术作为驱动触控屏幕的主要方案，利用高载模式采样、扩频调制及数字讯号处理等各种增强型技术的结合，促成抗噪声源干扰能力强，即使在恶劣环境下也较稳健的解决方案。
在电气方面，横向模式感测的工作原理非常类似于T桥衰减器电路，使用者的手指实际上相当于一对电容之间的Cx项（图3）。手指触控屏幕表面吸收驱动电极和接收电极之间的耦合电荷，电荷经由大量杂散电容路径返回至电路的接地，这会降低讯号的强度，而降低的程度很容易且可靠地测出。
图3：横向模式感测的工作原理
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10尽管功耗极低，横向模式传感器却容易可穿过好几毫米厚的塑料、玻璃及其它材料，检测出使用多手指触摸，电极可由任何导电材料制作而成，如ITO，而且几乎任何尺寸和形状都可以。噪声消除算法可帮助这些传感器消除LCD等模块产生的噪声，通常毋需单独的屏蔽层，从而提高显示器的光传输性能，同时降低产品的建构成本和背光功率的要求，而厂商推出的QMatrix横向模式电路采用一种双斜坡转换形式，可确保电路对时间和温度的变化具有高度稳定性（图4）。
图4:QMatrix横向模式电路示意图
厂商发展的芯片透过与驱动脉冲同步开关的采样电容收集耦合到接收电极中的讯号，并利用一个脉冲串改进讯噪比，每个脉冲串的脉冲数量将直接影响电路的增益，因此，可方便调整电路增益，使其适合于不同的面板材料、按键尺寸和面板厚度。
脉冲串产生的第一个斜坡是加到采样电容上的梯级波形讯号，脉冲串过后，驱动器把斜率电阻的参考端切换为高电平，对采样电容进行放电，直到将电荷用完，电压比较器检测出零交叉点为止，获得零交叉点所需的斜坡时间与X、Y电荷耦合成比例，并随用户手指触摸面板表面而减小（图5）。
图5：零交叉点所需的斜坡时间与X、Y电荷耦合比例图这种自动调零行为让电路对工作电压和电路参数，如Cs值的变化具有极强的适应能力。该项技术还提供潮湿抑制及固有的抗射频（RF）干扰能力，这是其它电容方法无法望其项背的部分，如面板表面若存在水珠之类的局部水膜，将使讯号耦合略微增加；而使用者手指的触摸则会使耦合减小。这意味着少量的潮湿会造成错误的方向变化，导致误触发，这是令其它解决方案感到头疼的问题。潮湿水膜的出现可能引开电荷，但由于水膜的建模模型是一个依赖于时间特性的分布式RC网络，电荷收集中门控时间的使用（微秒数量级或更短）抑制水膜的影响。
单层触控屏幕崛起
由于组件可以在片上执行所有讯号调节任务，故只需少量离散式电阻与电容，再加上一个简单的序列接口，如I2C即可。从软件程序设计人员的角度来看，组件拥有简单的命令集（Command Set）和用于不同寄存器的储存映像结构，这样一来，设计人员的主要任务就简化为设计感测矩阵和编写接口代码。投射式电容触控屏幕需要一个X、Y透明电极矩阵（图6），以精确确定手指的位置。
图6：投射式电容触控屏幕所需之X、Y透明电极矩阵
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10上述通常需要在玻璃或塑料涂敷的透镜后迭压两层或两层以上的ITO，由于每增加一层就会增加成本，并降低9%的透光性，因此应该尽可能减少层数。虽然厂商的触控屏幕芯片完全能支持多层钻石型图案，但这些芯片也可采用专有的单层膜技术。相较多层技术，单层膜电极的透明度要高得多、薄得多，成本也低得多，这些优点自然使其大受设计人员青睐。
双轴多触点技术面世
利用单层膜同步执行双触点检测也是可行的，但若采用能够同时解决多触点事件的双层技术，性能便会好得多。如图7显示在一个实验室测试模型中使用者用三根指头和大拇指时，电场的三维测量结果。
图7：使用多手指时电场三维测量结果
透过连接一个放在六电极Y层上的八电极X层，控制器可支持大至8寸的双触控屏幕，而且这种多功能控制器能感测多达六个滑块或四十八个离散式按键，或按键、滑块与触摸区域的组合，该控制器为接脚数精简的版本，利用类似的简单布线图（图8），能够驱动八条X轴和接收四条Y轴，或区分多达三十二个离散式按键。
图8：控制器电路图
而直接影响增益的斜率电阻器一般在1mΩ数量级，X和Y方向上可选配的电阻器能改善电磁兼容（EMC）性能和抗静电放电（ESD）能力，典型值在1～20kΩ范围。除了控制器外，厂商并推出触控屏幕演示*测工具套件，设计人员毋须使用使用者界面解释手势，如某个手势可能包含两根手指以水平或垂直方式或成某一角度的分开行动，在照片应用的情况中，这也许意味着对图像的某个区域局部缩放，而在全球卫星定位系统（GPS）地图绘制应用中，相同的动作则可能集中在某个特定区域或感兴趣的街道。此外，旋转手势可能代表旋转CAD程序三维空间中的某个物体，或是游戏作战区中某个外星指挥官的太空舰队着陆。正如其它众多创新一样，在设计人员的工具套件中增加概念简单的工具，可以激励创新性，催生出在诸多同类产品中脱颖而出的产品。
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海拔对电容器的影响和修正
中心议题： 海拔对电容器的影响和修正解决方案： 用修正系数KR 考虑电容器内部的局部放电问题
1.耐压等级问题
电解电容器的绝缘耐压随着海拔和气温的变动而变动，因此用在不同的海拔地区有不同的，必须用修正系数KR 来解决，因此必须选用不同的耐压等级，随着海拔的升高，绝缘性能会变差，所以必须选择合适的耐压等级。
2.电解电容器的局部放电问题
随着海拔的升高，电解电容的内部和外部的压力差会变大，必须考虑电容器内部的局部放电问题，同时做出必要的修正。
3.温差问题
随着海拔的升高，昼夜温差会加大，因此，必须考虑温差对电容器的热效应的影响
4.温升温题
随着海拔的升高，电容器的温升会变大，平均每上升1000M温升会增加5K,所以必须选择低温升或105度产品。
5.密封性（非常关健）
随着海拔的升高，昼夜温差会变大，同时内部外部的压力差也变大，造成密封性的下降，必须进行特殊的密封处理。
结论：总之，对于不同的海拔，必须选用不同的铝电解电容器，否则会出现许多意想不到的问题，因此正确的选型对电解电容器的使用者来说非常重要。
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中心议题： 海拔对电容器的影响和修正解决方案： 用修正系数KR 考虑电容器内部的局部放电问题
1.耐压等级问题
电解电容器的绝缘耐压随着海拔和气温的变动而变动，因此用在不同的海拔地区有不同的，必须用修正系数KR 来解决，因此必须选用不同的耐压等级，随着海拔的升高，绝缘性能会变差，所以必须选择合适的耐压等级。
2.电解电容器的局部放电问题
随着海拔的升高，电解电容的内部和外部的压力差会变大，必须考虑电容器内部的局部放电问题，同时做出必要的修正。
3.温差问题
随着海拔的升高，昼夜温差会加大，因此，必须考虑温差对电容器的热效应的影响
4.温升温题
随着海拔的升高，电容器的温升会变大，平均每上升1000M温升会增加5K,所以必须选择低温升或105度产品。
5.密封性（非常关健）
随着海拔的升高，昼夜温差会变大，同时内部外部的压力差也变大，造成密封性的下降，必须进行特殊的密封处理。
结论：总之，对于不同的海拔，必须选用不同的铝电解电容器，否则会出现许多意想不到的问题，因此正确的选型对电解电容器的使用者来说非常重要。
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薄膜电容取代铝电解电容新契机—新兴产业
机遇与挑战： 薄膜电容取代铝电解电容新契机 国内电容器企业应更具前瞻性市场数据： 电容器约占整机电子元件用量的40% 铝电解电容器占整个电容器产量的34%
我国是全球最大的电容器生产国和出口国，同时也是电容器的消费大国。在日前公布的电容器行业“十二五”发展规划中明确指出，“十二五”期间电容器的发展重点为：新能源配套用电容器、功率型逆变电容器、功率型变频电容器、汽车电子配套电容器。可以说，节能环保、信息技术、新能源、新材料及新能源汽车等新兴产业为电容器发展带来了新的机遇。
国内电容器企业应更具前瞻性
目前，全球电容器产能主要集中在日本、台湾地区以及中国大陆。与前两者相比，国内电容器产能虽大，但多为低端产品。因此，中国电子元件行业协会电容器分会秘书长潘大男就指出：“国内电容器企业应顺应市场变化，密切关注前瞻性行业，不断推出适应不同整机要求的产品，才能做大做强。当前电容器厂商应该关注太阳能光伏、风力发电、潮汐发电、节能灯具、电动汽车、混合动力汽车、汽车电子、地铁、高铁、直流输变电、三网合一、高清电视、机顶盒、手机电视等行业的发展。”
铝电解电容优势依然巨大
电容器约占整机电子元件用量的40%左右，而铝电解电容器占整个电容器产量的34%。 铝电解电容器由于具有电压和电容量范围宽、储电量大、价格低的优势，在消费电子产品应用中占44%，主要应用于电脑、彩电、空调、照相机等家用电器及数控车床等。
随着铝电解电容器技术进步不断提升、产品结构不断丰富，近年来其在汽车电子、新能源、航天军工等领域应用广泛，主要用于制造节能灯、变频器、逆变器、不间断电源等，这会使铝电解电容器在整个电容器市场占有率有望进一步提升。高频、低阻抗、长寿命、宽温度、超小型等将是铝电解电容器的发展方向。
薄膜电容顺势而起
与铝电解电容器相比，薄膜电容器有可靠性好、性能稳定、容量大等优点，更适用于户外较为恶劣的自然环境。尤其在新能源汽车、风力发电、太阳能发电、高铁和轻轨列车及高压变频器领域，薄膜电容器凭借寿命、温度和电压上的优势成为首选。
据了解，国际风电巨头维斯塔斯等厂商就已经开始启用薄膜电容器，而丰田新能源汽车普瑞斯二代用薄膜电容器替换铝电解电容器。在国内，铝电解电容器巨头江海股份也斥资20000万元，建设10条高压薄膜电容器生产线，形成年产100万只高压大容量薄膜电容器，也是为未来新能源汽车用薄膜电容器做准备。
作为全球前五大薄膜电容器厂商，法拉电子也大力拓展变频家电和新能源市场，该公司生产的交流薄膜电容器可以应用于新能源多个领域：混合动力汽车、风电、太阳能等。但薄膜电容器体积大、价格高的缺点也对市场占有率有很大影响。为了适应新型产业的需求，高频、大容量、大电流、低阻抗、高电压、高dv/dt特性将是薄膜电容器发展方向。
薄膜电容器PK铝电解电容，未来谁执牛耳？
目前，铝电解电容器在新能源市场上的市场容量仍大于薄膜电容器，但凭借优异的性能，薄膜电容器的渗透率也在不断提升当中。未来，是薄膜电容器谁取代铝电解电容器，还是根据高压范围区分市场？
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机遇与挑战： 薄膜电容取代铝电解电容新契机 国内电容器企业应更具前瞻性市场数据： 电容器约占整机电子元件用量的40% 铝电解电容器占整个电容器产量的34%
我国是全球最大的电容器生产国和出口国，同时也是电容器的消费大国。在日前公布的电容器行业“十二五”发展规划中明确指出，“十二五”期间电容器的发展重点为：新能源配套用电容器、功率型逆变电容器、功率型变频电容器、汽车电子配套电容器。可以说，节能环保、信息技术、新能源、新材料及新能源汽车等新兴产业为电容器发展带来了新的机遇。
国内电容器企业应更具前瞻性
目前，全球电容器产能主要集中在日本、台湾地区以及中国大陆。与前两者相比，国内电容器产能虽大，但多为低端产品。因此，中国电子元件行业协会电容器分会秘书长潘大男就指出：“国内电容器企业应顺应市场变化，密切关注前瞻性行业，不断推出适应不同整机要求的产品，才能做大做强。当前电容器厂商应该关注太阳能光伏、风力发电、潮汐发电、节能灯具、电动汽车、混合动力汽车、汽车电子、地铁、高铁、直流输变电、三网合一、高清电视、机顶盒、手机电视等行业的发展。”
铝电解电容优势依然巨大
电容器约占整机电子元件用量的40%左右，而铝电解电容器占整个电容器产量的34%。 铝电解电容器由于具有电压和电容量范围宽、储电量大、价格低的优势，在消费电子产品应用中占44%，主要应用于电脑、彩电、空调、照相机等家用电器及数控车床等。
随着铝电解电容器技术进步不断提升、产品结构不断丰富，近年来其在汽车电子、新能源、航天军工等领域应用广泛，主要用于制造节能灯、变频器、逆变器、不间断电源等，这会使铝电解电容器在整个电容器市场占有率有望进一步提升。高频、低阻抗、长寿命、宽温度、超小型等将是铝电解电容器的发展方向。
薄膜电容顺势而起
与铝电解电容器相比，薄膜电容器有可靠性好、性能稳定、容量大等优点，更适用于户外较为恶劣的自然环境。尤其在新能源汽车、风力发电、太阳能发电、高铁和轻轨列车及高压变频器领域，薄膜电容器凭借寿命、温度和电压上的优势成为首选。
据了解，国际风电巨头维斯塔斯等厂商就已经开始启用薄膜电容器，而丰田新能源汽车普瑞斯二代用薄膜电容器替换铝电解电容器。在国内，铝电解电容器巨头江海股份也斥资20000万元，建设10条高压薄膜电容器生产线，形成年产100万只高压大容量薄膜电容器，也是为未来新能源汽车用薄膜电容器做准备。
作为全球前五大薄膜电容器厂商，法拉电子也大力拓展变频家电和新能源市场，该公司生产的交流薄膜电容器可以应用于新能源多个领域：混合动力汽车、风电、太阳能等。但薄膜电容器体积大、价格高的缺点也对市场占有率有很大影响。为了适应新型产业的需求，高频、大容量、大电流、低阻抗、高电压、高dv/dt特性将是薄膜电容器发展方向。
薄膜电容器PK铝电解电容，未来谁执牛耳？
目前，铝电解电容器在新能源市场上的市场容量仍大于薄膜电容器，但凭借优异的性能，薄膜电容器的渗透率也在不断提升当中。未来，是薄膜电容器谁取代铝电解电容器，还是根据高压范围区分市场？
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影响电解电容寿命的因素
中心议题： 探究影响电解电容寿命的因素解决方案： 降低ESR值可减少电容内部温升 采用多个电极引接片、激光焊接电极等措施
电解电容广泛应用在电力电子的不同领域，主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波，另外还用于非精密的时序延时等。在开关电源的MTBF预计时，模型分析结果表明电解电容是影响开关电源寿命的主要因素，因此了解、影响电容寿命的因素非常重要。
电解电容的寿命取决于其内部温度。因此，电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。从设计角度，电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。而对应用者来讲，使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。
电解电容的非正常失效
一些因素会引起电解电容失效，如极低的温度，电容温升（焊接温度，环境温度，交流纹波），过高的电压，瞬时电压，甚高频或反偏压；其中温升是对电解电容工作寿命(Lop)影响最大的因素。
电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。当温度降低时，电解液粘度增加，因而离子移动性和导电能力降低。当电解液冷冻时，离子移动能力非常低以致非常高的电阻。相反，过高的热量将加速电解液蒸发，当电解液的量减少到一定极限时，电容寿命也就终止了。在高寒地区（一般－25℃以下）工作时，就需要进行加热，保证电解电容的正常工作温度。如室外型UPS，在我国东北地区都配有加热板。
电容器在过压状态下容易被击穿，而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。尤其我国幅员辽阔，各地电网复杂，因此，交流电网很复杂，经常会出现超出正常电压的30%，尤其是单相输入，相偏会加重交流输入的正常范围。经测试表明，常用的450V/470uF 105℃的进口普通2000小时电解电容，在额定电压的1.34倍电压下，2小时后电容会出现漏液冒气，顶部冲开。根据统计和分析，与电网接近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效，主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般进行二级降额，降到额定值的80％使用较为合理。
寿命影响因素分析
除了非正常的失效，电解电容的寿命与温度有指数级的关系。因使用非固态电解液，电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度，由此导致的电气性能降低。这些参数包括电容的容值，漏电流和等效串联电阻（ESR）。
参考RIFA公司预计寿命的公式：
PLOSS = (IRMS)²x ESR （1）
Th = Ta + PLOSS x Rth （2）
Lop = A x 2 Hours （3）
B = 参考温度值（典型值为85 ℃）
A = 参考温度下的电容寿命（根据电容器直径的不同而变化）
C = 导致电容寿命减少一半所需的温升度数
从上面的公式中，我们可以明显的看到，影响电解电容寿命的几个直接因素：纹波电流(IRMS)和等效串联电阻值（ESR）、环境温度（Ta）、从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）。电容内部温度最高的点，叫热点温度（Th）。热点温度值是影响电容工作寿命的主要因素。而下列因素又决定了热点温度值实际应用中的外界温度（环境温度Ta）, 从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）和由交流电流引起的能量损耗（PLOSS）。电容的内部温升与能量损耗成线形关系。
电容充放电时，电流在流过电阻时会引起能量损耗，电压的变化在通过电介质时也会引起能量损耗，再加上漏电流造成的能量损耗，所有的这些损耗导致的结果是电容内部温度升高.
设计上考虑因素
在非固态电解液的电容里，电介质为阳极铝箔氧化层。电解液作为阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电接触。吸收电解液的纸介层成为阴极铝箔与阳极铝箔之间的隔离层，铝箔通过电极引接片连接到电容的终端。
通过降低ESR值，可减少电容内由纹波电流引起的内部温升。这可通过采用多个电极引接片、激光焊接电极等措施实现。
ESR值和纹波电流决定了电容的温升。促使电容能有满意的ESR值的主要措施之一是：通常用一个或多个金属电极引接片连接外部电极和芯包，降低芯包和引脚之间的阻抗。芯包上的电极引接片越多，电容的ESR值越低。借助于激光焊接技术，可在芯包上加上更多的电极引接片，因此使电容能达到较低的ESR值。这也意味着电容能经受更高的纹波电流和具有较低内部温升，也就是说更长的工作寿命。这样做也有利于提高电容抗击震动的能力，否则有可能导致内部短路、高的漏电流、容值损失、ESR值的上升和电路开路。
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10通过对电容芯包和铝壳底部之间良好的机械接触及通过芯包中间的热沉，可将电容内部热量有效地从铝壳底部释放到与之联接的底板。
内部热传导设计对于电容的稳定性和工作寿命极其重要。在Evox Rifa公司的设计中，负极铝箔被延长到可直接接触电容铝壳厚的底部。这底部就成为芯包的散热片，以使热点的热量能释放。如选用带螺栓安装方式，安全地将电容安装到底板上（通常为铝板），可得到更为全面的具有较低热阻（Rth.）的热传导解决方案。
通过采用整体绕注有电极的酚醛塑料盖和双重的特制的封垫与铝壳紧密咬合，可大大减少电解液的损失。
电解液通过密封垫的蒸发决定了长寿命的电解电容工作时间。当电容的电解液蒸发到一定程度，电容将最终失效（这个结果会因内部温升而加速）。Evox Rifa公司设计的双层密封系统可减缓电解液蒸发速度，使电容达到其最长的工作寿命
以上这些特性保证了电容在要求的领域中具有很长的工作寿命。
影响寿命的应用因素
根据寿命公式，可以得出影响寿命的应用因素为：纹波电流(IRMS)、环境温度（Ta）、从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）。
1.纹波电流
纹波电流的大小，直接影响电解电容内部的热点温度。查询电解电容的使用手册，就可以得到纹波电流的允许范围。如果超出范围，可以采用并联方式解决。
2.环境温度（Ta）和热阻（Rth）
根据热点温度的公式，电解电容的应用环境温度也是重要因素。在应用时，可以考虑环境散热方式、散热强度、电解电容与热源的距离、电解电容的安装方式等。
电容器内部的热量，总是从温度最高的“热点”向周围温度相对较低的部分传导。热量传递的途径有几种：其一是通过铝箔和电解液传导。如果电容被安装在散热片上，一部分热量还将通过散热片传递到环境中。不同的安装方式和间距和散热方式都将影响电容到环境的热阻。从“热点”传递到周围环境中的总热阻用Rth 来表示。采用夹片安装，将电容安装在热阻为2℃/W的散热片上，所得到的电容热阻值Rth = 3.6℃/W；采用螺栓安装方式，将电容安装在热阻为2℃/W散热片上、强迫风冷速率为2m/s时，所得到的电容热阻值Rth = 2.1℃/W。（以PEH200OO427AM型电容为例，环境周围温度为85℃）。
另外将延长的阴极铝箔与电容器铝壳直接接触，也是很好的降低热阻的方法。同时应注意铝壳会因此带负电，不能作负极连接。
电容必须正确安装才能达到它的设计工作寿命。例如：RIFA PEH169系列和PEH200系列应该竖直向上安装或者水平安装。同时确保安全阀朝上，这样热的电解液及蒸气才能在电容失效的情况下，从安全阀顺利排出。
当电容排列很紧凑时相邻电容间至少应留出5mm的间隔以保证适量的空气流动。使用螺栓安装时，螺母扭矩的控制非常重要。如果拧得太松，则电容与散热片间就不能紧密接触；如果拧得太紧，又可能使螺纹损坏。同时应注意电容器不应倒置安装，否则可能造成螺栓的折断。
电容安装时应尽量远离发热元件，否则过高的温度会缩短电容器的使用寿命，从而使得电容器成为整个电路中寿命最短的部件。在环境温度较高的情况下，尽量采用强迫风冷，将电容安装在进风口处。
3.频率的影响
若电流由基频和多次谐波构成，则须计算每次谐波产生的功率损耗值，并将计算结果相加以求得总损耗值。
在高频应用中，电容两端引线应尽量短以减小等效电感。
电容的谐振频率(fR)，因电容器种类不同而不同。对于焊片式和螺栓连接式铝电解电容，谐振频率在1.5kHz至150kHz之间。如果电容器在高于谐振频率时使用，对外特性呈感性。
4 结语
综上所述，在避免非正常失效的情况下，选择正确的应用条件和环境，电解电容的寿命是可以保障的。
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中心议题： 探究影响电解电容寿命的因素解决方案： 降低ESR值可减少电容内部温升 采用多个电极引接片、激光焊接电极等措施
电解电容广泛应用在电力电子的不同领域，主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波，另外还用于非精密的时序延时等。在开关电源的MTBF预计时，模型分析结果表明电解电容是影响开关电源寿命的主要因素，因此了解、影响电容寿命的因素非常重要。
电解电容的寿命取决于其内部温度。因此，电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。从设计角度，电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。而对应用者来讲，使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。
电解电容的非正常失效
一些因素会引起电解电容失效，如极低的温度，电容温升（焊接温度，环境温度，交流纹波），过高的电压，瞬时电压，甚高频或反偏压；其中温升是对电解电容工作寿命(Lop)影响最大的因素。
电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。当温度降低时，电解液粘度增加，因而离子移动性和导电能力降低。当电解液冷冻时，离子移动能力非常低以致非常高的电阻。相反，过高的热量将加速电解液蒸发，当电解液的量减少到一定极限时，电容寿命也就终止了。在高寒地区（一般－25℃以下）工作时，就需要进行加热，保证电解电容的正常工作温度。如室外型UPS，在我国东北地区都配有加热板。
电容器在过压状态下容易被击穿，而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。尤其我国幅员辽阔，各地电网复杂，因此，交流电网很复杂，经常会出现超出正常电压的30%，尤其是单相输入，相偏会加重交流输入的正常范围。经测试表明，常用的450V/470uF 105℃的进口普通2000小时电解电容，在额定电压的1.34倍电压下，2小时后电容会出现漏液冒气，顶部冲开。根据统计和分析，与电网接近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效，主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般进行二级降额，降到额定值的80％使用较为合理。
寿命影响因素分析
除了非正常的失效，电解电容的寿命与温度有指数级的关系。因使用非固态电解液，电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度，由此导致的电气性能降低。这些参数包括电容的容值，漏电流和等效串联电阻（ESR）。
参考RIFA公司预计寿命的公式：
PLOSS = (IRMS)²x ESR （1）
Th = Ta + PLOSS x Rth （2）
Lop = A x 2 Hours （3）
B = 参考温度值（典型值为85 ℃）
A = 参考温度下的电容寿命（根据电容器直径的不同而变化）
C = 导致电容寿命减少一半所需的温升度数
从上面的公式中，我们可以明显的看到，影响电解电容寿命的几个直接因素：纹波电流(IRMS)和等效串联电阻值（ESR）、环境温度（Ta）、从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）。电容内部温度最高的点，叫热点温度（Th）。热点温度值是影响电容工作寿命的主要因素。而下列因素又决定了热点温度值实际应用中的外界温度（环境温度Ta）, 从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）和由交流电流引起的能量损耗（PLOSS）。电容的内部温升与能量损耗成线形关系。
电容充放电时，电流在流过电阻时会引起能量损耗，电压的变化在通过电介质时也会引起能量损耗，再加上漏电流造成的能量损耗，所有的这些损耗导致的结果是电容内部温度升高.
设计上考虑因素
在非固态电解液的电容里，电介质为阳极铝箔氧化层。电解液作为阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电接触。吸收电解液的纸介层成为阴极铝箔与阳极铝箔之间的隔离层，铝箔通过电极引接片连接到电容的终端。
通过降低ESR值，可减少电容内由纹波电流引起的内部温升。这可通过采用多个电极引接片、激光焊接电极等措施实现。
ESR值和纹波电流决定了电容的温升。促使电容能有满意的ESR值的主要措施之一是：通常用一个或多个金属电极引接片连接外部电极和芯包，降低芯包和引脚之间的阻抗。芯包上的电极引接片越多，电容的ESR值越低。借助于激光焊接技术，可在芯包上加上更多的电极引接片，因此使电容能达到较低的ESR值。这也意味着电容能经受更高的纹波电流和具有较低内部温升，也就是说更长的工作寿命。这样做也有利于提高电容抗击震动的能力，否则有可能导致内部短路、高的漏电流、容值损失、ESR值的上升和电路开路。
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10通过对电容芯包和铝壳底部之间良好的机械接触及通过芯包中间的热沉，可将电容内部热量有效地从铝壳底部释放到与之联接的底板。
内部热传导设计对于电容的稳定性和工作寿命极其重要。在Evox Rifa公司的设计中，负极铝箔被延长到可直接接触电容铝壳厚的底部。这底部就成为芯包的散热片，以使热点的热量能释放。如选用带螺栓安装方式，安全地将电容安装到底板上（通常为铝板），可得到更为全面的具有较低热阻（Rth.）的热传导解决方案。
通过采用整体绕注有电极的酚醛塑料盖和双重的特制的封垫与铝壳紧密咬合，可大大减少电解液的损失。
电解液通过密封垫的蒸发决定了长寿命的电解电容工作时间。当电容的电解液蒸发到一定程度，电容将最终失效（这个结果会因内部温升而加速）。Evox Rifa公司设计的双层密封系统可减缓电解液蒸发速度，使电容达到其最长的工作寿命
以上这些特性保证了电容在要求的领域中具有很长的工作寿命。
影响寿命的应用因素
根据寿命公式，可以得出影响寿命的应用因素为：纹波电流(IRMS)、环境温度（Ta）、从热点传递到周围环境的总的热阻（Rth）。
1.纹波电流
纹波电流的大小，直接影响电解电容内部的热点温度。查询电解电容的使用手册，就可以得到纹波电流的允许范围。如果超出范围，可以采用并联方式解决。
2.环境温度（Ta）和热阻（Rth）
根据热点温度的公式，电解电容的应用环境温度也是重要因素。在应用时，可以考虑环境散热方式、散热强度、电解电容与热源的距离、电解电容的安装方式等。
电容器内部的热量，总是从温度最高的“热点”向周围温度相对较低的部分传导。热量传递的途径有几种：其一是通过铝箔和电解液传导。如果电容被安装在散热片上，一部分热量还将通过散热片传递到环境中。不同的安装方式和间距和散热方式都将影响电容到环境的热阻。从“热点”传递到周围环境中的总热阻用Rth 来表示。采用夹片安装，将电容安装在热阻为2℃/W的散热片上，所得到的电容热阻值Rth = 3.6℃/W；采用螺栓安装方式，将电容安装在热阻为2℃/W散热片上、强迫风冷速率为2m/s时，所得到的电容热阻值Rth = 2.1℃/W。（以PEH200OO427AM型电容为例，环境周围温度为85℃）。
另外将延长的阴极铝箔与电容器铝壳直接接触，也是很好的降低热阻的方法。同时应注意铝壳会因此带负电，不能作负极连接。
电容必须正确安装才能达到它的设计工作寿命。例如：RIFA PEH169系列和PEH200系列应该竖直向上安装或者水平安装。同时确保安全阀朝上，这样热的电解液及蒸气才能在电容失效的情况下，从安全阀顺利排出。
当电容排列很紧凑时相邻电容间至少应留出5mm的间隔以保证适量的空气流动。使用螺栓安装时，螺母扭矩的控制非常重要。如果拧得太松，则电容与散热片间就不能紧密接触；如果拧得太紧，又可能使螺纹损坏。同时应注意电容器不应倒置安装，否则可能造成螺栓的折断。
电容安装时应尽量远离发热元件，否则过高的温度会缩短电容器的使用寿命，从而使得电容器成为整个电路中寿命最短的部件。在环境温度较高的情况下，尽量采用强迫风冷，将电容安装在进风口处。
3.频率的影响
若电流由基频和多次谐波构成，则须计算每次谐波产生的功率损耗值，并将计算结果相加以求得总损耗值。
在高频应用中，电容两端引线应尽量短以减小等效电感。
电容的谐振频率(fR)，因电容器种类不同而不同。对于焊片式和螺栓连接式铝电解电容，谐振频率在1.5kHz至150kHz之间。如果电容器在高于谐振频率时使用，对外特性呈感性。
4 结语
综上所述，在避免非正常失效的情况下，选择正确的应用条件和环境，电解电容的寿命是可以保障的。
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