铝电解电容器技术应用及发展研究

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铝电解电容器技术应用及发展研究

发表时间:2018-09-28T11:19:33.707Z 来源:《防护工程》2018年第10期作者:朱朋勇

[导读] 近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中,国内市场有向中高端市场发展的态势,可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱,贸易逆差会逐渐缩小。

新疆众和股份有限公司电极箔公司新疆 830013

摘要:随着国内铝电解电容器厂商技术的不断进步,其产品与国外产品的性能差距也正在逐步缩小。近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中,国内市场有向中高端市场发展的态势,可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱,贸易逆差会逐渐缩小。

关键词:铝电解电容器;技术应用;发展趋势

引言

根据调研机构对我国整个电容器行业的销售与GDP增长情况进行比对发现,我国电容器行业的销售呈现一定的波动性,但其整体的波动趋势仍与GDP的增长呈正相关。铝电解电容器作为电容器产品的一种,宏观经济形势在很大程度上影响厂行业的发展,这种影响力主要体现在原材料价格和市场需求两大方面。当前的国际形势继续发生深刻复杂变化,世界经济中的不确定因素仍然较多,中国经济增长也面临各种不利因素,这种经济的不确定性给我国铝电解电容器产品的需求构成不利,影响行业未来的发展

一、铝电解电容器的关键技术

1、片式化技术

片式化技术是铝电解电容器领域发展中的关键技术之一,在该技术领域的研究与开发方面较为活跃。在各种不同的片式化电子元件中,开发技术难度最大的就是铝电解电容器的片式化技术,但是片式化的铝电解电容器具有容量大、电容量温度稳定、适合表面组装等优点,并且价格低廉,因此正在逐步取代传统的铝电解电容器,在电子领域内被大范围使用。近年来,随着人们对计算机和数码相机等电子产品的需求不断增加,片式铝电解电容器成为了近几年电容器领域内最值得开发的产品,其片式技术的发展空间较大。但是,当前我国的铝电解电容器片式化技术相对落后,片式化铝电解电容器的生产厂家较少,生产能力相对不足。

2、电解质固体化技术

当前,电解质固体化技术是铝电解电容器技术发展的重要方向。由于固体电解质具有稳定性高、高频低阻抗特性极好、寿命较长、温度特性好、工作温度范围广、耐反向电压力能力强等优点,因此,铝电解电容器技术中的电解质固体化技术被认为是实现大幅度提高铝电解电容器性能和铝电解电容器SMD化的关键技术之一。目前,在铝电解电容器中普遍使用的是液体电解质,其对阀金属表面生成的A1203氧化膜介质层具有自行修复的作用,这就容易导致液体电解质的铝电解电容器进入失效模式。一般来说,铝电解电容器常见的失效模式为短路失效,该模式的发生具有一定随机性,可能导致整个机组电性能的稳定性下降。总之,随着科学技术的不断发展,电解质固体化技术问题的研究也在不断深化。

3、高比容电极的制造技术

高比容电极的制造技术是提高铝电解电容器比率电容量、进一步缩小电容器体积的关键技术。近几年,国内外高比容电极制造的主要研究方向有高比容、高效能化成工艺的开发,高比容电蚀工艺的开发以及低容量衰减率工艺的开发等。目前来说,由于中低压铝电解电容器采用的阳极箔的实际扩面倍率和理论的扩面倍率相差较大,因此提高其工艺技术的空间较大,特别是在高比容电蚀工艺的开发领域、加强光箔的质量控制以及对电蚀前预处理的工艺进行改进等方面非常值得业内人士关注。另外,当前部分国家采用电化学腐蚀的方法让铝箔的扩面工程不断向纳米级靠近,但是在工业领域内,其扩面倍率的提升速度相对较慢,且工艺的研究需要进一步深入以取得突破。

二、铝电解电容器技术的发展趋势

1、缩小体积,扁平化

近十年来,低、中、高压化成铝箔的比容分别提高了50%以上,为缩小体积、降低成本创造了条件,而化成箔强度的提高为电容器扁平化、整机薄型化创造了条件。高比容、高强度是电容器主要原材料——化成铝箔今后发展的技术趋势。

2、低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化

随着高电导率材料、离子液体等开发,电解质的电导率不断地提高;新型电解电容器纸的密度、阻抗不断降低;电容器耐高温密封新材料(如丁基橡胶IIR新型橡胶塞)的出现,电容器在低阻抗、耐大纹波、长寿命方面的性能大大改善。低、中、高压在高温(105℃)状态下,已经有了万小时级的产品出现,欧、美电容器制造业能保留并生存的原因主要就是大大改善了电容器在这方面的性能,不断满足了各个工业领域的高技术需求。

3、上限工作温度、寿命迅速提高

根据汽车电子发展的需求,上限工作温度125℃的电容器的寿命已从传统工艺1000~2000h迅速提升到3000~5000h;上限工作温度150℃,寿命1000-2000h的铝电解电容器也已产品化,随着汽车工业的发展,这一市场的潜力十分巨大。

4、固体电解质电解电容器的商品化进程加快

以有机半导体电解质TCNQ为代表的OS-CON和以高分子导电聚合物电解质为代表的SP-CON,PC-CON,POSCAP电容器均已商品化。OS-CON以SANYO公司和NCC公司为主要生产商。POSCAP以Panasonic,Nichicon公司为主要制造商,POSCAP电容器的性能要明显优于OS-CON电容器,是今后发展的主流方向,但目前的该电容器十分昂贵,而近三年来市场的平均售价降低了70%。日立AIC电容器尽管也已成功开发,但成本太高,制约了商品化。

5、V-chip的技术已日渐成熟

片式电容器的专利保护期即将结束,电容器耐压已提高到450V,尺寸也已扩展到20mm,品种已扩展到了低ESR、长寿命、高温125℃等不同要求,设备制造成本和电容器材料成本大幅下降,预期其产量会猛增,是制造商普遍看好的品种。

6、加大产品开发力度

铝电解电容器的未来发展过程中,我国的铝电解电容器制造厂商需要根据自身的发展情况,加大对于新产品的研究和开发力度,争取

电解电容器基本知识试题.doc

深圳市青佺电子有限公司 电容器基本知识试卷 單位﹕ 姓名﹕ 分數﹕ 一﹑选择题(请把正确答案之序号填在前面之括号内)(答案每题不一定为一个/每题2.5分) ( )1.本公司生产之电容器为﹕ A.铝质电容器 B.铝质电解电容器 C.电容 D.电解电容器 ( )2.电容器能贮存( ) A.电荷 B.能量 C.质量 D.负荷 ( )3.表征电容器贮存电量之能力﹐称为此电容器之 A.容量 B.能量 C.质量 D.电荷 ( )其一般表示单位为﹕ A. 法拉第(F ) B. 法拉(F ) C.安培 D.伏特 ( )4.电路中表征电解电容器之组件符号﹕ A. B. C. D. ( )5.本公司生产之电容器﹐其正箔由( )组成 A.铝箔且表面有一曾致密的氧化膜 B.铁箔 C.两者皆可 ( )6.电容器真正之负极为﹕( ) A.导针 B.铝箔 C.电解液 D.电解纸 ( )7.本公司生产之电容器之构造: A.电解液 电解纸 正负导针 正负铝箔 B.电解液 电解纸 铝壳 胶盖 胶管 C. E/L 电解液 铝壳 胶盖 胶管 D. E/L 胶盖 胶管 铝壳 ( )8.正箔表面有一层氧化膜﹐它的作用是﹕ A.绝缘 B.非绝缘 C.导体 ( ) 9.电解纸之作用﹕ A.吸收电解液避免正负箔直接接触 B.隔绝正负箔 C.导电 ( ) 10.法拉第定律为﹕ A.d s C ∑= B. s d C ∑= C. s d c C ??= ( ) 11.电容器之电容量与两极间的相对面积成﹕ A.反比 B.正比 C.比例 ( )13.电解电容器中两极间的距离指﹕ A.电解纸之厚度 B.氧化皮膜之厚度 C.电解纸与氧化皮膜厚度之和 ( )14.电解电容器之三大特性分别为﹕ A.静电容量 损失角 泄漏电流 B.阻抗 静电容量 泄漏电流 C.静电容量 损失角 阻抗 ( )15. 计算损失角之公式为(低频下)﹕ A.DF=fCR π2 B.DF=fCV π2 C.DF= CR π2 ( )16.漏电流之单位﹕ A.V B. μA C.?

铝电解电容器技术应用及发展研究

铝电解电容器技术应用及发展研究 发表时间:2018-09-28T11:19:33.707Z 来源:《防护工程》2018年第10期作者:朱朋勇 [导读] 近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中,国内市场有向中高端市场发展的态势,可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱,贸易逆差会逐渐缩小。 新疆众和股份有限公司电极箔公司新疆 830013 摘要:随着国内铝电解电容器厂商技术的不断进步,其产品与国外产品的性能差距也正在逐步缩小。近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中,国内市场有向中高端市场发展的态势,可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱,贸易逆差会逐渐缩小。 关键词:铝电解电容器;技术应用;发展趋势 引言 根据调研机构对我国整个电容器行业的销售与GDP增长情况进行比对发现,我国电容器行业的销售呈现一定的波动性,但其整体的波动趋势仍与GDP的增长呈正相关。铝电解电容器作为电容器产品的一种,宏观经济形势在很大程度上影响厂行业的发展,这种影响力主要体现在原材料价格和市场需求两大方面。当前的国际形势继续发生深刻复杂变化,世界经济中的不确定因素仍然较多,中国经济增长也面临各种不利因素,这种经济的不确定性给我国铝电解电容器产品的需求构成不利,影响行业未来的发展 一、铝电解电容器的关键技术 1、片式化技术 片式化技术是铝电解电容器领域发展中的关键技术之一,在该技术领域的研究与开发方面较为活跃。在各种不同的片式化电子元件中,开发技术难度最大的就是铝电解电容器的片式化技术,但是片式化的铝电解电容器具有容量大、电容量温度稳定、适合表面组装等优点,并且价格低廉,因此正在逐步取代传统的铝电解电容器,在电子领域内被大范围使用。近年来,随着人们对计算机和数码相机等电子产品的需求不断增加,片式铝电解电容器成为了近几年电容器领域内最值得开发的产品,其片式技术的发展空间较大。但是,当前我国的铝电解电容器片式化技术相对落后,片式化铝电解电容器的生产厂家较少,生产能力相对不足。 2、电解质固体化技术 当前,电解质固体化技术是铝电解电容器技术发展的重要方向。由于固体电解质具有稳定性高、高频低阻抗特性极好、寿命较长、温度特性好、工作温度范围广、耐反向电压力能力强等优点,因此,铝电解电容器技术中的电解质固体化技术被认为是实现大幅度提高铝电解电容器性能和铝电解电容器SMD化的关键技术之一。目前,在铝电解电容器中普遍使用的是液体电解质,其对阀金属表面生成的A1203氧化膜介质层具有自行修复的作用,这就容易导致液体电解质的铝电解电容器进入失效模式。一般来说,铝电解电容器常见的失效模式为短路失效,该模式的发生具有一定随机性,可能导致整个机组电性能的稳定性下降。总之,随着科学技术的不断发展,电解质固体化技术问题的研究也在不断深化。 3、高比容电极的制造技术 高比容电极的制造技术是提高铝电解电容器比率电容量、进一步缩小电容器体积的关键技术。近几年,国内外高比容电极制造的主要研究方向有高比容、高效能化成工艺的开发,高比容电蚀工艺的开发以及低容量衰减率工艺的开发等。目前来说,由于中低压铝电解电容器采用的阳极箔的实际扩面倍率和理论的扩面倍率相差较大,因此提高其工艺技术的空间较大,特别是在高比容电蚀工艺的开发领域、加强光箔的质量控制以及对电蚀前预处理的工艺进行改进等方面非常值得业内人士关注。另外,当前部分国家采用电化学腐蚀的方法让铝箔的扩面工程不断向纳米级靠近,但是在工业领域内,其扩面倍率的提升速度相对较慢,且工艺的研究需要进一步深入以取得突破。 二、铝电解电容器技术的发展趋势 1、缩小体积,扁平化 近十年来,低、中、高压化成铝箔的比容分别提高了50%以上,为缩小体积、降低成本创造了条件,而化成箔强度的提高为电容器扁平化、整机薄型化创造了条件。高比容、高强度是电容器主要原材料——化成铝箔今后发展的技术趋势。 2、低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化 随着高电导率材料、离子液体等开发,电解质的电导率不断地提高;新型电解电容器纸的密度、阻抗不断降低;电容器耐高温密封新材料(如丁基橡胶IIR新型橡胶塞)的出现,电容器在低阻抗、耐大纹波、长寿命方面的性能大大改善。低、中、高压在高温(105℃)状态下,已经有了万小时级的产品出现,欧、美电容器制造业能保留并生存的原因主要就是大大改善了电容器在这方面的性能,不断满足了各个工业领域的高技术需求。 3、上限工作温度、寿命迅速提高 根据汽车电子发展的需求,上限工作温度125℃的电容器的寿命已从传统工艺1000~2000h迅速提升到3000~5000h;上限工作温度150℃,寿命1000-2000h的铝电解电容器也已产品化,随着汽车工业的发展,这一市场的潜力十分巨大。 4、固体电解质电解电容器的商品化进程加快 以有机半导体电解质TCNQ为代表的OS-CON和以高分子导电聚合物电解质为代表的SP-CON,PC-CON,POSCAP电容器均已商品化。OS-CON以SANYO公司和NCC公司为主要生产商。POSCAP以Panasonic,Nichicon公司为主要制造商,POSCAP电容器的性能要明显优于OS-CON电容器,是今后发展的主流方向,但目前的该电容器十分昂贵,而近三年来市场的平均售价降低了70%。日立AIC电容器尽管也已成功开发,但成本太高,制约了商品化。 5、V-chip的技术已日渐成熟 片式电容器的专利保护期即将结束,电容器耐压已提高到450V,尺寸也已扩展到20mm,品种已扩展到了低ESR、长寿命、高温125℃等不同要求,设备制造成本和电容器材料成本大幅下降,预期其产量会猛增,是制造商普遍看好的品种。 6、加大产品开发力度 铝电解电容器的未来发展过程中,我国的铝电解电容器制造厂商需要根据自身的发展情况,加大对于新产品的研究和开发力度,争取

电容器选用的基本知识(上)

電容器選用的基本知識(上) 文/唐凌 在一般電子電路中,尤其是與Hi-Fi有關的各種電路包括HFIFAF 電容器使用的頻度,大致上僅次於電阻器然電阻器使用雖多,而其作用特性種類卻遠較電容器為單純,因為在一張線路圖上,我們常常可以看到有關電阻規格的說明是除特別說明外一律用碳膜1/2瓦,而電容器就沒有那麼方便了。 因為電容器的規格,除了電壓容量之外還有因結構不同而產生的種種形體及特性上的差異,若有選用錯誤,不僅電路不能工作,甚至於將發生危險包括損及其他零件和人體等本文擬就以業餘者為對象,敘述一般電容器的選用常識,因編幅有限,是特將其較實用者優先論述。 一電子電路中的電容器 電容器的基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動馬達中,我們用它來產生相移,在照相閃光燈中,用它來產生高能量的瞬間放電等等,而在電子電路中,電容器不同性質的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均係來自充電與放電,所以,在不同用途之間,亦難免有其共同之處,例如傍路電容實際上亦可稱為平滑濾波電容,端看從哪一個角度來解釋。 以下係就一般習慣的稱呼做為分類,來說明電容器在不同電路中的作用和基本要求。 1.1直流充放電電容 電容器的基本作用既是充電和放電,於是直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主要用途之一。 在此用途中的電容器,有如蓄電池和飛輪一般的功能,在供給能量高於需求時即予吸收並儲存,而當供給能量低於需求或沒有能量供給時,此儲存的能量即可放出電容器充放電的作用與

電池充放電的作用不一樣,電池不管在充電或放電時,所需之作用時間均較長,因此,它無法在瞬間吸收大量的電能,也無法在瞬間放出大量的電能。 圖1-1是常見的整 流電路,圖中二極 體僅導通下半週 的電流,在導通期 間把電能儲存於 電容器上,在負半 週時,二極體不導 電,此時負載所需 的電能唯賴電容 器供給。 在此電路中,你可能想到,電容器在正半週所充之電能是否足夠維持到負半迵使用關於這個問題,有三個因素來決定 1.交流電在正半週時能否充份供應所需能量 2.電容器在正半週的充電期間,是否能夠儲存充份的能量 3.負載所需的平均電能是多少。 以上三個因素之中,1.2.數字若很大,而3.的需求則很小,即使在理論上亦無法獲得純粹的直流,因為電容器並非在正半週的全部時間都在充電,而只是在正半週的電壓高於電容器既有的電壓時,才有充電的作用在電容器不接負載時漏電流亦不計,其充電的時間只是正半週的前四分之一週電壓上升時及至電壓上升到峰值後,第二個正半週就不再充電了當電容器接上負之後,開始放電,在不充電的時間內,放去了多少電能,在充電時才能回多少電能,正是因為這樣,所以紋波是無法等於零的。 通常的整流充放電電路,都是在交流接近峰值的極短時間內充電,然後做穩定的如前級放大器或不穩定的如B類放大器放電,而放電之量亦僅佔總電容量極小的部份但也有少數電路中的電容是做長時間緩慢充電而後在瞬間大量放電的,這類電路例如照相用之閃光電路和點銲機中之放電電路等,其電容所要求的特性自與一般整流用電容不一樣。 1.2電源平滑濾波及反交連電容

电容器基本知识

電容器基本知識 一、定義:由兩金屬极板加以絕緣物質隔離所構成的可儲存電能的元件稱為電容器 二、代號:“C” 三、單位:法拉(F) 微法(uF) 納法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性:通交流、阻直流 因電容由兩金屬片構成,中間有絕緣物,直流電無法流過電容,但通上交流電時,由於電容能充放電所致,所以能通上交流 五、作用:濾波、耦合交變信號、旁路等 六、電容的串聯、並聯計算 1.串聯電路中,總容量=1÷各電容容量倒數之和 例: 2.並聯電路中,總容量=各電容容量之和 例: 七、電容的標示: 1.直標法:直接表示容量、單位、工作電壓等。如1uF/50V 2.代表法:用數字、字母、符號表示容量、單位、工作電壓等 如:“104”表示容量為“100000pF” “Z”表示容量誤差“+80% -20%” “”表示工作電壓“50V” 八、電容的分類 1.按介質分四大類 1).有機介質電容器(極性介質與非極性介質,一般有真合介質、漆膜介質等)

2).無機介質電容器(雲母電容器、陶瓷電容器、波璃釉電容器 3).電解電容器(以電化學方式形式氧化膜作介質,如鋁Al2O3鉭Ta2O5) 4).氣體介質電容器(真空、空氣、充氣、氣膜復合) 2.按結構分四大類 1).固定電容器 2).可變電容器 3).微調電容器(半可變電容器) 4).電解電容器 3.按用途分 1).按電壓分低壓電容器、高壓電容器 2).按使用頻率分低頻電容器(50周/秒或60周/秒)和高頻電容器(100K周/秒) 3).按電路功能分:隔直流、旁路、藕合、抗干擾(X2)、儲能、溫度補償等 九、我司主要使用之電容: 1).電解電容 2).陶瓷電容(包括Y電容與積層電容、SMD電容) 3).塑膠薄膜電容(包括金屬薄膜電容器、X2電容器、嘜拉電容器) 電解電容(E/C) 一、概述 電解電容的構造是由陽箔、陰箔、電解紙、電解液之結合而成的,陽箔經化成後含有一高介電常數三氧化鋁膜(Al2O3),此氧化膜當作陽箔與陰箔間的絕緣層,氧化膜的厚度即為箔間之距離(d),此厚度可由化成來加以控制,由於氧化膜的介電常數高且厚度薄,故電解電容器的容量較其他電容高。電解電容的實值陽极是氧化膜接觸之電解液,而陰箔只是將電流傳屋電解液而已,電解紙是用來幫助電解液及避免陽箔、陰箔直接接觸因磨擦而使氧化膜磨損。 即電解電容器是高純度之鋁金屬為陽极,以陽极氧化所開氧化膜作為電介質,以液體電解液為電解質,另與陰极鋁箔所構成之電容器。

低ESR铝电解电容器及其应用

低ESR铝电解电容器及其应用 北京航空航天大学教授方佩敏 铝电解电容器是常用的元件,主要用于滤波、去耦及低频信号耦合等场合。一般的 铝电解电容器其电解质是二氧化锰或其它电解液组成的,它的等效串联电阻(ESR) 较高,温度特性较差,允许纹波电流较小。近年来开发出一种新型有机半导体铝固 体电解电容器,它采用高性能的电解质材料(有机半导体),其导电性高,ESR值低,并 且有良好的频率特性、温度特性及允许通过更多的纹波电流等特点。 本文介绍日本三洋(SANYO)公司研究开发的有机半导体铝固体电解电容器,商标为 OS-CON,以下简称此类电容器为OS-CON。 OS-CON的电解质 OS-CON的构造与一般的铝电解电容器基本相同,电容芯采用铝箔卷绕结构(如图1所 示),所不同的是采用有机半导体材料代替电解液,采用特殊的工艺:经加热、熔解 、冷却固化后形成的多结晶组成的高导体。它的成份是TCNQ复合盐半导体。它主 要的特点是:它是固体电解质,不会因电解液干涸而造成容量减少、tan 增加的问 题,另外,因为电解液是用离子传导,TCNQ复合盐是用电子传导,电子传导要比离子 传导快得多,所以导电性比电解液的电容约高100倍(即电阻值低)。高导电性有利 于温度的稳定。

OS-CON的电气特性

OS-CON虽然是电解电容器但却有与薄膜电容器相同的高频特性,这是由于 高导电性 电解质的ESR低,从而大幅度提高高频特性。其谐振点在100kHz~10MHz之 间,820μ F的OS-CON在100kHz时,其ESR约为10mΩ,在10MHz时其ESR约为20mΩ。 OS-CON的温度特性(随温度变化而引起ESR变化)极好,并且随温度变化而引起的电 容量变化也较小。OS-CON的ESR温度特性如图2所示,OS-CON的电容量的温度特性如 图3所示。由图可以明显看出:一般铝电解电容器在低温时ESR值更大,电容量变得 更小,不适于低温使用,而OS-CON较适合用于要求低温特性好的场合,如室外使用的 电子设备或车载电子设备等。 滤波电容的主要指标之一是允许纹波电流的大小,ESR大的电容引起发热大则允许 纹波电流小,三种不同电容器[铝低阻抗电解电容器、钽低阻抗电解电容器、OS-C ON(SA系列)]的比较如图4所示。可以看出OS-CON允许纹波电流最大,即同样的纹波 电流时,可以用容量更小的OS-CON来代替。 OS-CON有极好的消除纹波电压(或干扰)的能力。例如,三洋公司做的实验:在5V直 流电压上叠加一个正弦波交流1Vp-p(频率100kHz~20MHz)的纹波电压,用四种不同 的电容器来滤波消除纹波电压,另用一种22μH及47μF铝电解电容并联 0.022μF陶 瓷电容组成LC滤波器,其滤波后剩余的纹波电压如图5所示。

电容器基本常识

电容器基本常识

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電容器基本常識 一﹑電容器的基本構造﹕ 在正負兩極間加入介質(絕緣材料)乃是電容器的最基本構造﹒ 二﹑電容器的總類﹕ 1﹒含油紙質電容(Oil impregnated paper Capacitor) 以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒ 2﹒金屬化紙電容(Metallized paper Capacitor) 3﹒聚乙酯膜電容(Polyester Film Capacitor) 4﹒金屬化聚乙酯膜電容(Metallized Polyester Film Capacitor)簡稱MPE 5﹒聚苯乙烯膜電容(Polystyrene Film Capacitor)簡稱P.S.Cap 6﹒聚丙烯膜電容(Polypropylene Film Capacitor)簡稱PP.Cap 7﹒金屬化聚丙烯膜電容(Metallized Polypropylene Film Capacitor)簡稱MPP Cap. 8﹒雲母電容(Mica Capacitor) 9﹒陶瓷電容(Ceramic Capacitor) 10﹒鋁電解電容(Aluminum Electrolytic Capacitor) 11﹒空氣電容(Air Capacitor) 12﹒聚碳酯電容(PC) 以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之

电容器的基础知识及检测方法

【MeiWei 81重点借鉴文档】 电容器的基础知识及检测方法 一、基础知识 电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。 1?常用电容的结构和特点 常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。 铝电解电容 它是由铝圆筒做负极,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,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。有正负极性,使用的时候,正负极不要接反。 纸介电容 用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。 金属化纸介电容 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。油浸纸介电容 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。玻璃釉电容 以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器的优点,且体积更小,耐高温。 陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。 薄膜电容 结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。 云母电容 用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。 它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。 钽、铌电解电容 它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 半可变电容 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 可变电容 它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。 2?主要性能指标 标称容量和允许误差:电容器储存电荷的能力,常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。 电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。一般,电容器上都直接写出其容量,也有用数字来标志容量的,通常在容 量小于lOOOOpF的时候,用pF做单位,大于lOOOOpF的时候,用uF做单位。为了简便起见,大于 100pF而小于1uF 的电容常常不注单位。没有小数点的,它的单位是pF,有小数点的,它的单位是uF。如有的电容上标有“332”( 3300pF )三位有效数字,左起两位给岀电容量的第一、二位数字,而第三位数字则表示在后加O的个数,单位是pF。 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,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中,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、1OV、16V、25V、5OV、63V、1OOV、25OOV、4OOV、5OOV、63OV、1OOOV。 绝缘电阻:由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体,它的电阻不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1OOO兆欧以上,电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻,或者叫做漏电电阻,大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,这种损耗不仅影响电容的寿命,而且会影响电路的工作。因此,漏电电阻越大越好。 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。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。 4?选用常识 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。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。 不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、 【MeiWei_81重点借鉴文档】 【MeiWei_81重点借鉴文档】

电容器基础知识

第1 页,共8 页 电解电容器简介 一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电容量. AL2O3) 引导端 二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成 化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后,含有一高介电常数的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高,且厚度薄,故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔只是将电流传到电解液而已民,电解纸是用来帮助电解液之吸收及避免阳极箔、阴极箔直接接触,因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。 电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面. 三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:←静电容量;↑损失角;→泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε(法拉第定律). ε—介电常数d—两极间距离s—两极间相对面积 电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差±5%(Ⅰ级) ﹑±10%(Ⅱ级)﹑±20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: U Q d S

铝电解电容器爆炸分析

1简介 动力电池系统的安全性问题不仅局限在电池本身,电源管理系统(Battery Management System, BMS)安全性也需要认真考虑。相对于电池来说,虽然BMS出现安全事故的可能性小,但是一旦出现问题将很有可能引发电池着火、爆炸,给整个系统将带来灾难性影响。跟其它电子电路一样,BMS主要由电感、电容、电阻等按照特定功能搭建而成。在这些基本电子元器件中,铝电解电容器相对于其它电力电子设备失效的可能性最大,给电子器件带来较大的安全隐患。研究分析铝电解电容器存在的可能失效爆炸机制,对于提高BMS、乃至整个动力电池系统的安全性具有重要的意义。 常用铝电解电容器的结构由电容器芯、保护装置和引线组成。其中功能部分为电容器芯,其组成结构包括:阳极金属铝箔、电解质阴极和阴极集流体铝箔。阳极铝箔经过电化学腐蚀形成一层0.01-1μm厚的Al2O3薄膜作为电容器的电介质,该膜具有类似PN结的单向导流特性,因此电解电容器具有极性,如反接,将导致内部发热使电容器失效。根据其物理状态,电解质阴极分为液体电解质、凝胶(或糊状)电解质和固体电解质。 铝电解电容器由经过腐蚀和形成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔、中间隔着电解纸卷绕后,再浸渍工作电解液,然后密封在铝壳中而制成。 2 研究内容 欲分析个别电子器件爆炸事件的可能机制,需要对铝电解电容器进行多方面的测试和研究,包括:爆炸模拟实验、计算机模拟红外成像、气体成分与来源分析、电容器电解质组分分析等。 2.1 电容器电解质组分分析 对于液体铝电解电容器,液体电解质是有电解纸吸附电解液形成的,电解纸是一种纤维素,起到吸附电解液和隔离阴阳铝箔电极的作用;常见的电解液中溶剂采用乙二醇、丙三醇或?-丁内酯等,溶质为五硼酸盐、癸二酸铵等,还含有各种功能添加剂如柠檬酸、次亚磷酸、硝基苯酚等。将结合化学分析方法和光谱法如红外光谱、质谱法解析电解质中的主要成分,从而推导在电容器正常使用、爆炸前期和爆炸过程中可能存在的化学反应。由于添加剂含量十分少,可以忽略不计。主要考察溶剂、溶质,以及残余水的影响。常用的溶剂为乙二醇,溶质常用五硼酸盐。 表1 FTIR谱图比较 Table 1 Comparison of FTIR spectra

电容器相关知识要点

1.滤波电容,去耦电容,旁路电容 2.电容特性 3.电容滤波电路 关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用(转) 2007-07-28 11:10 滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。 去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。 旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。 1.关于去耦电容蓄能作用的理解 1)去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰,干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的。你可以把总电源看作密云水库,我们大楼内的家家户户都需要供水,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。如果微观来看,高频器件在工作的时候,其电流是不连续的,而且频率很高,而器件VCC到总电源有一段距离,即便距离不长,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。而去耦电容可以弥补此不足。这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一(在vcc引脚上通常并联一个去藕电容,这样交流分量就从这个电容接地。)。 2)有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。 2.旁路电容和去耦电容的区别 去耦:去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。 旁路:从组件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。 我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。 在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。

电容基础知识学习

1 ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串联电阻”。 理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。 比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。 同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。 所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。 不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。 比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候,太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串联”电阻,意味着,将两个电容串联,会增大这个数值,而并联则会减少之。 实际上,需要更低ESR的场合更多,而低ESR的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个ESR相对高的铝电解并联,形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。 和ESR类似的另外一个概念是ESL,也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL,而且容量越大的电容,ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分,并且ESL也会引发一些电路故障,比如串联谐振等。但是相对容量来说,E SL的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略ESL,而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。 顺便,电容也存在一个和电感类似的品质系数Q,这个系数反比于ESR,并且和频率相关,也比较少使用。 由ESR引发的电路故障通常很难检测,而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是,在仿真的时候,如果无法选择电容的具体参数,可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响,通常的,钽电容的ESR通常都在1 00毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。

片式铝电解电容器结构讲解和生产流程

片式铝电解电容器结构和制作过程讲解 一、片式铝电解电容器的结构与特性 片式铝电解电容器是指适合于表面贴装技术(SMT)的铝电解电容器的总称。它是新一代微型化电子元器件,其引出端的焊接面在同一个平面上,适合表面贴装技术专用。 本项目所生产的片式铝电解电容器为非固体电解质片式铝电解电容器。这种片式铝电解电容器与其它片式电容器相比,价格低,标称电容量大,工作电压高,是其它片式电容器所无法替代的。其结构图如图1所示。 二、生产工艺流程 (一)工艺流程 三、主要工艺流程简介 1.切割工序 规定了绕箔(纸)环尺寸、分切宽度和允许偏差、切割毛刺、箔(纸)盘直径、纸和箔卷接

头数及接头标记等, 详见?片式铝电解电容器通用工艺?。 2.刺铆卷绕工序 规定了开片极限长度、打扁厚度要求、开花状况、开裂程度、接触电阻要求、芯子质量要求、芯子X光透视要求和芯子编带质量要求等,详见?片式铝电解电容器通用工艺?。 3.浸渍装配工序 规定了封口形状和尺寸、封口后外观质量要求、产品X光透视要求、芯子对外壳短路要求和产品再流焊要求等,详见?片式铝电解电容器通用工艺?。 4.老化分选工序 规定了老化的电压、温度、时间;规定了分选产品的电容量允许偏差、损耗角正切、漏电流等,详见?片式铝电解电容器通用工艺?。 5.座板编带工序 规定了座板产品的电容量允许偏差、损耗角正切、漏电流的要求;规定了座板尺寸、导针打扁厚度和宽度、导针翘起、导针在座板槽内位置、产品编带要求、坑带和盖带的相对位置和盖带的剥离强度等,详见?片式铝电解电容器通用工艺?。 四、市场情况 1.主要客户 国内:厦华、夏新、长虹、TCL、康佳、冠捷、中兴通讯 国外:三星、夏普、松下 2.主要应用 主要应用在显卡、显示器、计算机主板、液晶彩电、PDP-TV\LCD-TV、CD音响、汽车DVD 和数码相机等,目前用的最多的是显卡。主要作用主要是滤波,电路图如图2。 图2 滤波电路简图

铝电解电容器技术标准

企业标准 JK/MK05.285-2016 铝电解电容器 发布

-东芝开利合资公司企业标准 铝电解电容器 JK/MK05.285-2016 1范围 本标准适用于集团制冷事业本部房间空调器、商用空调器、移动空调、除湿机电子控制器中使用的铝电解电容器(包括固定铝电解电容、高频铝电解电容器及盖板式铝电解电容器,以下简称:电容器)。本标准发布后取代《05.156-2003固定铝电解电容器1215》、《05.193-2004高频铝电解电容器》、《05.209-2005盖板式固定铝电解电容器》。原《05.156-2003固定铝电解电容器1215》、《05.193-2004高频铝电解电容器》、《05.209-2005盖板式固定铝电解电容器》作废。 本标准规定了这类电容器的定义、技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。 2引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2421-1999 电工电子产品环境试验第1部分:总则 GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eb和导则:碰撞 GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦) GB/T 2693-2001 电子设备用固定电容器第1部分:总规范 GB/T 5993-2003 电子设备用固定电容器第4部分:分规范固体和非固体电解质铝电容器 3术语和定义 3.1标称电容量(C R) 电容器设计所确定的和通常在电容器上所标出的电容量值。 3.2额定电压(U R) 在下限类别温度和上限类别温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或交流电压的峰值。 3.3额定温度 可以连续施加额定电压的最高环境温度。 3.4上限类别温度 电容器设计所确定的能连续工作的最高环境温度。 3.5下限类别温度 电容器设计所确定的能连续工作的最低环境温度。 3.6损耗角正切 在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。 公司2016-01-23批准 2016-02-23实施

《铝电解电容器技术现状及发展趋势》

《铝电解电容器技术现状及发展趋势》 摘要】:铝电解电容器目前的发展方向是容量更大、体积更小、成本更低而且 高频低阻抗。近些年来我国的铝电解电容器技术发展主要表现在片石化技术、高 比熔点制造技术还有电解质固体化技术这三个方面,一下我们就来重点介绍一下 这三种技术的进展情况。 【关键词】:铝电解电容器;技术现状;发展趋势 引言 随着社会现代化技术的迅速发展,电子技术也在不断的进步,电子正极的组 装密度还有集成化程度也有了进一步的提升,因此同样的对于铝电解电容器也提 出了更高的要求。 1.铝电解电容器的生产流程 第一,进行刻蚀处理。一般情况下阳极和阴极都是高纯度薄铝箔,厚度 0.02mm-0.12mm。为了使容量进一步扩大,应该增加箔的有效表面积,针对电解 质所接触铝箔表面结合腐蚀的方法加以刻蚀,促使形成不同的微小条状。第二, 形成氧化膜。电容电解质会附着在阳极箔的表面,属于一层铝氧化物。形成的厚 度和电压具有直接的关联。第三,切片。一般情况下铝箔的一卷是0.4-0.5m宽的 条状,通过工艺梳理和刻蚀后,根据实际的使用需求切成适合的宽度大小。第四,芯子卷绕。完成铝箔的切片处理之后,在卷绕机上设置一层隔离纸,并铺设阳极箔,这样设置两层,将其绕卷成为柱状的芯子结构,在其外侧设置带状压敏条, 防止芯子出现松散的现象。隔离纸属于阴极箔与阳极箔间的衬垫层,对于两极箔 的接触能够有效避免,阻止了短路现象。第五,注入液态电解质。在芯子当中注 满电解液,隔离纸能够充分吸收,并在毛细刻蚀管道当中进行深入。第六,老化、分检。这个过程中的电压施加要比额定电压大,但同时要保证是低于电压数值的 直流电。老化过后实行分检步骤,分检出合格、漏电、高容产品。第七,编带包装、入库。编带处理要根据客户的需求,例如盒装规格、数量、是否需要剪脚等。 2.对铝电解电容器技术现状分析 2.1 片式化技术 随着整机厂家自动化技术的飞速发展和劳动力成本的不断提升,传统引线型 铝电解电容器不能适应快速表面贴装的要求,而片式化v-chip铝电解电容器能满 足高速自动化贴装,减少劳动力成本,因此,片式化技术成为了促进铝电解电容 器技术发展的重要因素之一。由于片式化技术有着较大的技术难度和较高的材料 成本,在我国的应用并不广泛。目前,片式化铝电解电容器技术应用最广、研究 最多的国家是日本,日本的大部分电子公司如:松下、NCC、rubycon等,都利用片式化技术作为自身产品的卖点,应用于高端领域。 2.2 电解质固态化技术 根据笔者的研究及统计,目前铝电解电容器电解质固态化技术发展的最好的 国家是日本,其三洋公司开发的TCNQ固态电解质及贵弥功株式会社与尼吉康株 式会社开发的高质量固态电解质,是目前在全球范围内使用的最主要的固态电解质。由于我国电子技术及基础原材料的研究与发达的日本相比具有一定的差距及 滞后性,电解质固态化技术在我国真正起步在最近几年。但相信,随着我国经济 的发展及优秀人才数量的增多,电解质固态化技术在我国定将会得到大力的研究 和提高。 2.3 高比容电极箔的制造技术

电容器知识点总结

电容器知识点总结: 1、基础知识 1)电容器上的电压升高过程是电容器中电场建立的过程,在这个过程中,它从电源吸 收能量。 2)在较低电压等级的电力线路上串联电容器补偿主要用于调压。 3)在较高电压等级的电力线路上串联电容器主要是用于提高电力系统的稳定性。 4)当母线电压下降时,并联在母线上的电容器的无功出力将下降。 5)如果某1l0kV/10KV变电站中,在其10KV母线上安装并联电容器,则能减少110 KV线路及变压器的电能损耗。 6)电容等于单位电压作用下电容器每一极板上的电荷量,电容器储存的电量与电压成 正比(C=Q/U),串联电容器的等效电容等于各电容倒数之和的倒数(C=C1 C2/C1+C2),并联电容器的等效电容等于各电容之和(C=C1+C2),电容器具有隔断直 流电,通过交流电的性能。 7)将可以单独使用的子单元电容器组装在充满绝缘油的大箱壳中组成的电容器叫集 合式并联电容器。 8)并联谐振时,UL=Uc=XL*I=Xc*I=Xc*U/R=QU(Q为谐振电路的品质因数,U为电源 电压)即,电容C两端的电压等于电源电压与电路品质因数Q的乘积。 2、常见类型 (1)并联电容器。用来补偿无功功率,提供功率因数,改善电压质量,降低线损。 (2)串联电容器。用于工频高压输、配电线路中,用来补偿线路分布感抗,提高系统的动、静态稳定性,改善线路电压质量(提高线路末端电压),加长送电距离,增大输送能力。 (3)耦合电容器。用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。 耦合电容器的作用是使强电和弱电两个系统通过电容耦合,给高频信号构成通路,并且阻止高压工频电流进入弱电系统,使强电系统和弱电系统隔离,保证设备和人身安全。 耦合电容器电压抽取装置抽取的电压是100V。 3、常用参数

铝电解电容器与无极性电容器的比较

铝电解电容器与无极性电容器的比较 单元串联多电平型变频器的功率模块,与普通的低压变频器一样,采用交直交的电压源型结构,需要在二极管整流桥和IGBT逆变桥之间使用电容器稳定直流母线的电压,并吸收交流异步电机的无功分量。这里的电容器可以有两种选择,一种是选择通用的铝电解电容器,一种是选择无极性的薄膜电容器。 铝电解电容器有两个缺点,一是运行时环境温度不能太低,应该在-25度以上,由于一般工业现场这个条件还是能够满足的,所以问题还不算太大。另外一个是寿命问题。铝电解电容器的寿命一般为2000-10000小时之间,这个寿命到了以后,电解电容并不是立即失效,而是电容量逐步变小,漏电流逐步增大,最后趋于损坏。铝电解的寿命和环境温度、纹波电流、电容上承受的电压大小等因素有关。一般当纹波电流(即充放电的电流)减小,环境温度降低,则电容器本体的温度降低;电容本体温度每降低7度(有的厂家说10度),寿命增加一倍。另外,在设计时,电容上承受的电压也低于电容器的额定电压,这也导致电容的寿命延长。电解电容器的标称寿命是按照额定的纹波电流、额定的电压、85度的温度下的值,而一般的变频器,电容的温度最高也就50度左右,由于很少运行到50Hz,纹波电流就低于最大值,即使是在最大值运行,纹波电流的设计值也低于电容器的额定纹波电流。所以,按照一般的常规设计和通用变频器的运行经验,电解电容器的正常使用寿命通常在8-10年以上。如果加强散热、改善运行环境温度,负载又比较轻,这个时间就比较长。 电解电容器的最大优点是容量/体积比,即在相同的体积内,别的电容制作工艺很难做到与电解电容相同的容量。另外,在相同的容量下,电解电容的性价比也是最高的。 无极性的薄膜电容器最大的优点是几乎没有寿命限制,可以达到15-20年。另外,无极性电容的电压可以定制,几乎没有限制,所以在电路中不需要串联运行。无极性电容相比电解电容,相同容量时,体积要大一倍到两倍。 一般的变频器,只在特殊的场合使用无极性电容,比如机车牵引等。大量的通用变频器均使用铝电解电容器。对于单元串联的高压变频器,目前似乎只有国内一个厂家在使用无极性电容器,其它的几十个厂家全部采用铝电解电容器。另外一种结构的变频器:西门子、ABB的三电平型的中压变频器,由于直流母线电压很高,达到3000V以上,而铝电解电容器的额定电压一般在500V以下,需要多只串联,成本上升,所以有时会选择无极性电容器。 使用铝电解电容器,一般的变频器在寿命期内不需要更换电容。但是,变频器如果负载较重,或电容量选择得偏小,在整个寿命期内,也许要更换一次电容,这个成本大约是变频器售价的5-10%。

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