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铝电解电容工作原理与应用(优点)

   日期:2011-01-19     浏览:2803    评论:0    
核心提示:铝电解电容是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。
介质损耗
  电容器在电场作用下消耗的能量,通常用损耗功率和电容器的无功功率之比,即损耗角的正切值表示(在电容器的等效电路中,串联等效电阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比称之为 Tan δ,这里的 ESR 是在 120Hz 下计算获得的值。显然,Tan δ随着测量频率的增加而变大,随测量温度的下降而增大)。损耗角越大,电容器的损耗越大,损耗角大的电容不适于高频情况下工作。散逸因数dissipationfactor(DF)存在於所有电容器中,有时DF值会以损失角tanδ表示。此参数愈低愈好。但铝电解电容此参数比较高。
  DF值是高还是低,就同一品牌、同一系列的电容器来说,与温度、容量、电压、频率……都有关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低。此外温度愈高DF值愈高,频率愈高DF值也会愈高。
外型尺寸
  外型尺寸与重量及接脚型态相关。single ended是径向引线式,screw是锁螺丝式,另外还有贴片铝电解电容等。至於重量,同容量同耐压,但品牌不同的两个电容做比较,重量一定不同;而外型尺寸更与外壳规划有关。一般来说,直径相同、容量相同的电容,高度低的可以代用高度大的电容,但是长度高的替代低的电容时就要考虑机构干涉问题。
一、基本概念 

1.定义:电容器是两个作电极的倒替中间用电气绝缘介质各开所成的电子元件称为电容器。 

绝缘介质:氧化膜 

导体:金属、解质、半导体(在这里解质属于导体) 

带凝结电容器的电解液属于解质,是导体。 

2、电容量:电容器极片上储存的电量与两极将的电位差只比就称为电容器的电容量。 

容量=电量/电位差 

地球的电容量也就是法拉极的。 

3、电容量的单位:法拉F、毫法mF、微法uF、纳法nF、皮法pF 

各单位之间是1000进制。 

4、储存电荷的机理:由于介质的极化。 

电池也可以称为电容器,化学能——电能 

没有通电的时候,介质是乱七八糟的,没有排列顺序,通电后“同性相斥,异性 

5、漏电流由三部分组成:极化电流(瞬间完成)、吸收电流(时间缓慢)、漏导电流,吸收电流与氧化膜有关系,漏导电流与杂质关系;铝电解的介质Al2O3 ,电阻率为1014 ~1015 Ω/㎝ 

6、电容器的电容量的实际情况 

C=εS/ 3.6πd =0.0885εS/d ε-介电常数(电容率) 

S—极片的面积 
D—介质的厚度(两极间的距离) 
不是所有的绝缘体的介电常数都一样,低压——比容大(d小) 
高压——比容小(d大) 
铝箔的面积扩大——腐蚀 
介质的韧性很差,所以夹层来增强强度;坑洞的多少、深浅影响到面积——比容 

一般情况下,坑洞要深浅一致,均匀。 

7、电容器在线路中的符号 

8.电容器的用途:滤波、震荡、调谐、耦合、马达启动、闪光灯、点焊、起爆(炸药)、定时、节能灯——产生一个交流,触发灯亮,属于震荡的一种。 

电解电容器 

一、基本概念 

1、定义:以阀金属为正极,在其表面用电化学的方法形成氧化膜作为介质,用液体或固体(或半导体)等电解质作为负极,并紧密接触于氧化膜介质,用另一金属作为负极引出的电容器称为电解电容器。 

阀金属:铝、铌、钛、钽 ; 阀的意思就是正向导通,反向开路; 

钽电解电容器——氧化膜被破坏后以击穿失效 

铝电解电容器 

一、基本概念 

1、定义:以阀金属铝正极,在其表面用电化学的方法形成氧化膜作为介质,用电解液作为负极,并紧密接触于氧化膜介质,用另一金属作为负极引出的电容器称为铝电解电容器。 

2、图示
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3、电容器的连接方式和计算 

1)、串联:公式1/C=1/C1+1/C2+1/C3+…… 

只有两个串联的时候,C=C1*C2/(C1+C2) 

当C1=C2时,C=C1/2=C2/2 ………………(无极性产品) 

2)、并联:C=C1+C2+C3+…… 

C=C正*C负/(C正+C负)*系数 

比容是单位面积的容量,高压电容器的负极可以不考虑比容的大小; 

4、铝电解电容器的特点: 

1)优点:氧化膜有自愈作用;价格便宜;单位体积的容量大;相对而言,电压可以做得较高些; 

钽电解,铌电解都做不到200V,铝电解在国外可以做到730V。 

2)、缺点:漏电流大;损耗大,频率特性差(原来开关电源|稳压器仅40KHZ,现在100KHZ,最好1MHZ) 

5、电解电容器的命名; 

国内:CD11 代表铝电解电容器 

C——电容器的总称 ;D——材质(铝电解);11——引线式(单向引出) 

CD10——轴向铝电解电容器;CD26——宽温度铝电解电容器; 

6、容量的标称法则; 

E6 :±20%(M)、E12:±10%(K)、E24:±5%(J)(end)

 铝电解电容本体上标有的容量和耐压,这两个参数是很重要,是选用电容最基本的内容。
  大容量铝电解电容
在实际电容选型中,对电流变化节奏快的地方要用容量较大的电容,但并非容量越大越好,首先,容量增大,成本和体积可能会上升,另外,电容越大充电电流就越大,充电时间也会越长。这些都是实际应用选型中要考虑的。
额定工作电压:在规定的工作温度范围内,电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压。在交流电路中,要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。
在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。另外还要注意的一个问题是工作电压裕量的问题,一般来说要在15%以上。
让电容器的额定电压具有较多的余裕,能降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命。虽然说, 48V的工作电压使用50V的铝电解电容短时间不会出现问题,但使用久了,寿命就有可能降低。 
 
标签: 铝电解 电容
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