一、電解電容器概述
電解電容器,英文:aluminium electrolytic capacitor,簡(jiǎn)稱電解電容。
它是很常用的一種電容器件,構(gòu)造上:金屬箔為正極(鋁或鉭),與正極緊貼金屬的氧化膜(氧化鋁或五氧化二鉭)是電介質(zhì),陰極由導(dǎo)電資料、電解質(zhì)(電解質(zhì)能夠是液體或固體)和其他資料共同組成,因電解質(zhì)是陰極的主要局部,電解電容因而而得名。
鋁電解電容器能夠分為四類:引線型鋁電解電容器;牛角型鋁電解電容器;螺栓式鋁電解電容器;固態(tài)鋁電解電容器。
而依照陰極資料分類,電解電容器可分為電解液、二氧化錳、TCNQ有機(jī)半導(dǎo)體、固體聚合物導(dǎo)體等。
常用的電解電容有電解液電容、固態(tài)電容和鉭電容,以下假如沒有詳細(xì)指明,我們所說的都是電解液介質(zhì)的鋁質(zhì)電解電容器。
二、外觀與構(gòu)造 (以插件型鋁電解電容器為例)
鋁電解電容器是由經(jīng)過腐蝕和構(gòu)成氧化膜的陽極鋁箔、經(jīng)過腐蝕的陰極鋁箔、中距離著電解質(zhì)卷繞后,再浸漬工作電解液,然后密封在鋁殼中而制成的。陽極鋁箔和陰極鋁箔能夠經(jīng)過腐蝕使其外表增加幾倍到幾百倍,因此,電解電容器的單位體積電容量比其他電容器大幾倍到幾十倍。因而,高壓電解容器的電容量從μF 級(jí)到萬μF 級(jí);低壓電解電容器最大能夠做到F級(jí)。
上圖是鋁電解電容器的陽極箔和陰極箔以及載有電解質(zhì)糊體的紙張的界面展開表示圖和其等效電路圖。
陽極箔外表有一層致密無孔的氧化鋁薄膜,是由電子鋁箔經(jīng)過腐燭過程和化成工藝生成的。這層氧化鋁薄膜在電容器中作為電介質(zhì),起著耐電壓的作用,它的性質(zhì)決議了鋁電解電容器的電容和壽命。陰極鋁箔只是經(jīng)過了腐蝕過程,沒有經(jīng)過化成工藝,因而其外表只要自然氧化層。陽極鋁箔和陰極鋁箔之間夾著載有電解質(zhì)糊體的襯墊紙。在整個(gè)鋁電解電容器中,襯墊紙載有的電解質(zhì)糊體浸透到陽極鋁箔和陰極鋁箔的腐蝕孔中,構(gòu)成陽極箔/陽極氧化膜/電解液糊體、陰極箔/陰極氧化膜/電解液糊體兩個(gè)分電容體系,分別相當(dāng)于圖中等效電路所示的Ca 與Cc。
三、鋁電解電容器的常見標(biāo)識(shí)
四、電解電容器的特性
特性一:?jiǎn)挝惑w積的電容量十分大,比其它品種的電容大幾十到數(shù)百倍。
特性二:額定的容量能夠做到十分大,能夠隨便做到幾萬μF以至幾F
特性三:價(jià)錢比其它品種具有壓倒性優(yōu)勢(shì),由于電解電容的組成資料都是普通的工業(yè)資料,比方鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備,能夠大范圍消費(fèi),本錢相比照較低。
五、電解電容器的用處
1. 隔直流:作用是阻止直流經(jīng)過而讓交流經(jīng)過;
2. 旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路;
3. 耦合:作為兩個(gè)電路之間的銜接,允許交流信號(hào)經(jīng)過并傳輸?shù)较乱患?jí)電路;
4. 濾波:這個(gè)對(duì)DIY而言很重要,顯卡上的電容根本都是這個(gè)作用;
5. 溫度補(bǔ)償:針對(duì)其它元件對(duì)溫度的順應(yīng)性不夠帶來的影響,而停止補(bǔ)償,改善電路的穩(wěn)定性;
6. 計(jì)時(shí):電容器與電阻器配合運(yùn)用,肯定電路的時(shí)間常數(shù),時(shí)間常數(shù)t=RC;
7. 調(diào)諧:對(duì)與頻率相關(guān)的電路停止系統(tǒng)調(diào)諧,比方手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī);
8. 整流:在預(yù)定的時(shí)間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。
9. 儲(chǔ)能:貯存電能,用于必需要的時(shí)分釋放。例如相機(jī)閃光燈,加熱設(shè)備等等。
六、電解電容的主要參數(shù)
1. 等效串聯(lián) ESR
ESR的上下,與電容器構(gòu)造、電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR請(qǐng)求越低越好。當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大 ESR愈低。當(dāng)容量固定時(shí),選用高額定電壓的種類能夠降低 ESR。低頻時(shí)ESR高,高頻時(shí)ESR低,高溫也會(huì)使ESR上升。等效串聯(lián)電阻ESR 很多品牌能夠從規(guī)格闡明書上查到。
2. 漏電流
鋁電解電容都存在漏電的狀況,這是物理構(gòu)造所決議的。不用說,漏電流當(dāng)然是越小越好。電容器容量愈高,漏電流就愈大;降低工作電壓可降低漏電流。反過來選用更高耐壓的種類也會(huì)有助于減小漏電流。分離上面的兩個(gè)參數(shù),相同條件下優(yōu)先選取高耐壓種類確實(shí)是一個(gè)煩瑣可行的好辦法;降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。真是益處多多,唯價(jià)錢上會(huì)高一些。有個(gè)說法,既電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時(shí),由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會(huì)招致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化。但是這個(gè)說法的前提是"遠(yuǎn)低于額定工作電壓",綜合一些長(zhǎng)期的理論經(jīng)歷來看,選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比擬合理可*的。業(yè)余狀況下能夠?qū)﹄娊怆娙莸穆╇娏鞔笾律瞎懒恳幌?。把相同容量的電解電容依照額定接受電壓停止充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓降落水平。降落電壓越少的漏電流就越小。
3. 標(biāo)稱參數(shù)就是電容器外殼上所列出的數(shù)值
*靜電容量,用UF表示。
*工作電壓(working voltage)簡(jiǎn)稱WV,應(yīng)為標(biāo)稱平安值,也就是說應(yīng)用電路中,不得超越此標(biāo)稱電壓。
*溫度
常見的大多為85度、105度。高溫條件下(例如純甲類功放)要優(yōu)選105度標(biāo)稱的。普通狀況下優(yōu)選高溫度系數(shù)的關(guān)于改善其他參數(shù)性能也有積極的協(xié)助。
4. 損耗
電容在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所耗費(fèi)的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)則了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值,電容的損耗主要由介質(zhì)損耗,電導(dǎo)損耗和電容一切金屬局部的電阻所惹起的?!≡谥绷麟妶?chǎng)的作用下,電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的方式存在,普通較小,在交變電場(chǎng)的作用下,電容的損耗不只與漏導(dǎo)有關(guān),而且與周期性的極化樹立過程有關(guān)。
5. 紋波電流
紋波電流關(guān)于石機(jī)的濾波電路來說,是一個(gè)很重要的參數(shù)。紋波電流是愈高愈好。它的上下與工作頻率相關(guān),頻率越高紋波電流越大,頻率越低紋波電流越小。傳統(tǒng)的以為我們需求在低頻時(shí)可以有很高的紋波電流,以求得到良好的大電放逐電特性,使的低頻愈加堅(jiān)固豐滿富有彈性,以及良好的控制驅(qū)動(dòng)特性;實(shí)踐上在高頻時(shí)高的紋波電流對(duì)音色的正面協(xié)助也很大,能夠使高頻有更好的延伸和減小粗糙感。
6. 頻率特性
隨著頻率的上升,普通電容器的電容量呈現(xiàn)降落的規(guī)律。
七、鋁質(zhì)電解電容與固態(tài)電容的區(qū)別
固態(tài)電容全稱固態(tài)鋁質(zhì)電解電容,它與普通電容(即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容)最大差異在于采用了不同的介電資料,液態(tài)鋁電容介電資料為電解液,而固態(tài)電容的介電資料則為導(dǎo)電性高分子。比擬好一些高端點(diǎn)的主板均會(huì)采用固態(tài)電容,我們俗稱的主板爆漿就是電解電容的杰作。這是由于主板在長(zhǎng)期運(yùn)用的過程中,過熱招致電解液受熱收縮,過熱到一定水平就會(huì)超越沸點(diǎn)產(chǎn)生爆漿,此外,電解液和氧化鋁發(fā)作反響在主機(jī)通電的狀況下也有可能形成爆漿。而固態(tài)電容完整能夠摒棄這一缺陷,他還有環(huán)保,電阻低,壽命長(zhǎng)的特性。