一、電解電容器概述
電解電容器,英文:aluminium electrolytic capacitor,簡稱電解電容。
它是很常用的一種電容器件,構造上: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,陰極由導電資料、電解質(電解質能夠是液體或固體)和其他資料共同組成,因電解質是陰極的主要局部,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有機半導體、固體聚合物導體等。
常用的電解電容有電解液電容、固態電容和鉭電容,以下假如沒有詳細指明,我們所說的都是電解液介質的鋁質電解電容器。
二、外觀與構造 (以插件型鋁電解電容器為例)
鋁電解電容器是由經過腐蝕和構成氧化膜的陽極鋁箔、經過腐蝕的陰極鋁箔、中距離著電解質卷繞后,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 級到萬μF 級;低壓電解電容器最大能夠做到F級。
上圖是鋁電解電容器的陽極箔和陰極箔以及載有電解質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,起著耐電壓的作用,它的性質決議了鋁電解電容器的電容和壽命。陰極鋁箔只是經過了腐蝕過程,沒有經過化成工藝,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糊體的襯墊紙。在整個鋁電解電容器中,襯墊紙載有的電解質糊體浸透到陽極鋁箔和陰極鋁箔的腐蝕孔中,構成陽極箔/陽極氧化膜/電解液糊體、陰極箔/陰極氧化膜/電解液糊體兩個分電容體系,分別相當于圖中等效電路所示的Ca 與Cc。
三、鋁電解電容器的常見標識
四、電解電容器的特性
特性一:單位體積的電容量十分大,比其它品種的電容大幾十到數百倍。
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:價錢比其它品種具有壓倒性優勢,由于電解電容的組成資料都是普通的工業資料,比方鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業設備,能夠大范圍消費,本錢相比照較低。
五、電解電容器的用處
1. 隔直流:作用是阻止直流經過而讓交流經過;
2. 旁路(去耦):為交流電路中某些并聯的元件提供低阻抗通路;
3. 耦合:作為兩個電路之間的銜接,允許交流信號經過并傳輸到下一級電路;
4. 濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容根本都是這個作用;
5. 溫度補償:針對其它元件對溫度的順應性不夠帶來的影響,而停止補償,改善電路的穩定性;
6. 計時:電容器與電阻器配合運用,肯定電路的時間常數,時間常數t=RC;
7. 調諧:對與頻率相關的電路停止系統調諧,比方手機、收音機、電視機;
8. 整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。
9. 儲能:貯存電能,用于必需要的時分釋放。例如相機閃光燈,加熱設備等等。
六、電解電容的主要參數
1. 等效串聯 ESR
ESR的上下,與電容器構造、電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關,ESR請求越低越好。當額定電壓固定時,容量愈大 ESR愈低。當容量固定時,選用高額定電壓的種類能夠降低 ESR。低頻時ESR高,高頻時ESR低,高溫也會使ESR上升。等效串聯電阻ESR 很多品牌能夠從規格闡明書上查到。
2. 漏電流
鋁電解電容都存在漏電的狀況,這是物理構造所決議的。不用說,漏電流當然是越小越好。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有助于減小漏電流。分離上面的兩個參數,相同條件下優先選取高耐壓種類確實是一個煩瑣可行的好辦法;降低內阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。真是益處多多,唯價錢上會高一些。有個說法,既電解電容工作在遠低于額定工作電壓時,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。但是這個說法的前提是"遠低于額定工作電壓",綜合一些長期的理論經歷來看,選取額定工作電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比擬合理可*的。業余狀況下能夠對電解電容的漏電流大致上估量一下。把相同容量的電解電容依照額定接受電壓停止充電,放置一段時間后再檢測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. 標稱參數就是電容器外殼上所列出的數值
*靜電容量,用UF表示。
*工作電壓(working voltage)簡稱WV,應為標稱平安值,也就是說應用電路中,不得超越此標稱電壓。
*溫度
常見的大多為85度、105度。高溫條件下(例如純甲類功放)要優選105度標稱的。普通狀況下優選高溫度系數的關于改善其他參數性能也有積極的協助。
4. 損耗
電容在電場作用下,在單位時間內因發熱所耗費的能量叫做損耗。各類電容都規則了其在某頻率范圍內的損耗允許值,電容的損耗主要由介質損耗,電導損耗和電容一切金屬局部的電阻所惹起的?!≡谥绷麟妶龅淖饔孟?,電容器的損耗以漏導損耗的方式存在,普通較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不只與漏導有關,而且與周期性的極化樹立過程有關。
5. 紋波電流
紋波電流關于石機的濾波電路來說,是一個很重要的參數。紋波電流是愈高愈好。它的上下與工作頻率相關,頻率越高紋波電流越大,頻率越低紋波電流越小。傳統的以為我們需求在低頻時可以有很高的紋波電流,以求得到良好的大電放逐電特性,使的低頻愈加堅固豐滿富有彈性,以及良好的控制驅動特性;實踐上在高頻時高的紋波電流對音色的正面協助也很大,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降落的規律。
七、鋁質電解電容與固態電容的區別
固態電容全稱固態鋁質電解電容,它與普通電容(即液態鋁質電解電容)最大差異在于采用了不同的介電資料,液態鋁電容介電資料為電解液,而固態電容的介電資料則為導電性高分子。比擬好一些高端點的主板均會采用固態電容,我們俗稱的主板爆漿就是電解電容的杰作。這是由于主板在長期運用的過程中,過熱招致電解液受熱收縮,過熱到一定水平就會超越沸點產生爆漿,此外,電解液和氧化鋁發作反響在主機通電的狀況下也有可能形成爆漿。而固態電容完整能夠摒棄這一缺陷,他還有環保,電阻低,壽命長的特性。