铝电解电容器资料
(2)電容可承受的電氣環境。 (a)直流、交流電路或極性反轉的電路。 (b)最高電壓值。 (c)可通過逆電壓的電路。 (d)可反復急速進行充放電的電路。 (e)紋波電流、電壓值(交流成份) (f)可加脈衝電壓的電路。
44
電解液: 電解電容器的實際陰極是與氧化膜接觸之電解液.而陰 極箔只是將電流傳至電解液而已 .
卷绕的结构(4/6)
跑片/上下留边 脚距
10
11
12
真空、高压条件下,使电解液充分 渗透到素子中。
13
电解电容的密封性保 证
电解液挥发路径
组立 封口 束腰
14
洗去导针、裸品表面的 油污/铝屑。
15裸品定位(依靠长短脚源自。 胶管固定16充电的目的
铝箔的边缘侧面
+铝箔上下氧化膜Al2O3
30
31
32
33
充電治具上的電容 34
故障方式
壓力閥動作 靜電容量減少
Tanδ增加
漏電流增加 短路
開路
故障過程(內部現象)
內壓增加
內部溫度上升
陽極箔容量減少 陰極箔容量減少
氧化膜劣化 電解液乾燥 皮膜、電解紙絕緣破壞
引線連接不足
腐蝕
鹽份入浸
生産上的要因
氧化膜缺陷 電解液量不足 金屬微粒子附著 箔、引線的毛刺 引線連接不足
LC测试条件
-DC=WV - AFTER 1~5 MIN
20
JIS C 5141 JIS C 5102 IEC 384 –4 規定電解的測量試驗方法
21
通交流、阻直流 通高频、阻低频 ZC
120
100K
FREQ
22
溫度循環試驗
23
高溫壽命試驗
24
高溫放置
25
高溫紋波
26
27
28
29
組成: 溶质+溶劑+添加劑
--常用的溶质: 已二酸铵 磷酸二氢铵 長鍊双酸铵......
---常用的溶劑: γ-丁内酯、乙二醇.....
--常用的添加劑: 消氫、耐壓、防腐、阻燃劑....
45
46
LC的測量: 施加工作電壓,規定的時間後測試通過電容的漏導電流
uA TEST TIME
47
10°C 法则: 温度每降低10°C 寿命增加1倍。
路故障。 (5)沒有容量的電壓依存性。
40
2.缺點: (1)壽命有限。 (2)溫度變化引起的特性變化比較大。 (3)使用非正常條件,電容内壓易上升造成壓力閥動作。
一般條件下電解液自身也是可燃物。
41
(3)電容適合的機械環境 (a)可振動的環境。 (b)可衝擊的環境。 (c)可施加拉出、按入等機械壓力的環境。
CAPXON ELECTRONIC(shenzhen) CO., LTD
1
2
3
由陽極化成鋁箔及陰極腐蝕箔及導針﹑電解紙﹑電解液結合而成.
氧化膜厚
陽極化成鋁箔
Al2O3
Al2O3 Al
Al2O3 Al
Al2O3
腐蚀孔洞 +
電解紙
電解液浸入電解紙及腐蚀孔洞 .
陰極腐蝕箔
-
4
正腐蚀箔:使用光鋁箔 進行腐蚀扩面後鋁箔。
7
CAPXON ELECTRONIC(SHEN ZHEN) CO ., LTD
裁切的毛刺 裁切的宽度 裁切的扭曲度 平面度
铝箔or电 解纸
刀片
裁切 后的 材料
8
钉接铆合的花瓣
厚度/大小/对称 毛刺 短路 铝箔的划伤
9
钉接铆合的花瓣
厚度/大小/对称 毛刺 短路 铝箔的划伤
HR YEAR
TEMP VS LIFE
35000
4
30000
3.5
25000
3
2.5 20000
2 15000
1.5
10000
1
5000
0.5
0
0
105
95
85
75
65
HOUR
2000
YEAR 0.2283105
4000 0.456621
8000
16000
32000
0.91324201 1.82648402 3.65296804
(4)電容安裝在機器上時的環境 (a)安裝、插入等工程。 (b)焊接工程。 (c)清洗工程。
42
(1)適合電容的周圍環境(耐侯性環境) (a)使用保管中的溫度範圍(最高使用溫度及最低使用溫
度)。 (b)有害氣體、碳水化合物極多,又帶有水份、油性的環境。 (c)可照射臭氧、紫外線、放熱線的環境。 (d)因其他發熱體的熱而有可能超過規定溫度的環境。
TEMP
48
49
Al2O3
Al2O3
Al2O3
Al2O3
腐蝕
Al2O3
Al2O3 Al
Al2O3
Al2O3
Al
化成
6
贴平切脚
IQC
PQC
PQC
PQC
裁切
钉卷
含浸
组套
FQC
PQC
充电选别
包装
OQC
入库
出货
IQC
正箔 负箔 电解纸
IQC
IQC
IQC
导针
胶管 电解液 胶盖
铝壳
IQC
包装材料
CAPXON ELECTRONIC IND.CO ., LTD
+铝箔的边缘在电容 充电后形成Al2O3
铝箔的中间的Al
铝箔的边缘在电容充电前后的差异
17
充电的目的
充电前 :材质为Al
充电后:表面在电容电解液和电压 的电场的作用下充电后形成Al2O3
+导针A部在电容充电前后的差异
18
对于电解电容全数检查:容量、DF、LC
19
容量/DF测试条件
-120 HZ -1V -Series
機械性衝擊
使用上的要因
施加過電壓 过电流
施加逆電壓 充放電過度 施加AC電壓 在高溫下使用 長時間使用 給引線衝擊
使用鹵化洗淨 劑(有機物) 使用接合劑 使用塗漠劑
35
36
37
38
39
1.優點: (1)大容量電容,相當單位體積的容量大。 (2)相當單位靜電容的價格便宜。 (3)酸化皮膜(誘電體)具有自身修復性。 (4)故障狀態的大部分狀態是磨耗故障,不容易出現短
負箔:使用純度稍差的 光鋁箔進行電蝕面积後 鋁箔。
光箔
腐蚀
Al2O3
Al2O3
Al2O3
Al2O3
5
化成箔: -- 利用電解液在直流電作用下在純AL 表面生成一層致密的AL2O3皮膜. --陽極箔經化成后,含有一高介電常數的 氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜當作陽箔與 陰箔間的絕緣層.氧化皮膜的厚度即為 兩箔間的距離(d),此厚度厚薄可由化成 來加以控制. --由於氧化皮膜的介電系數高,且厚度薄 ,故電解電容器的容量較其它電容器的 容量為高.
铝电解电容
铝电解电容铝电解电容是一种重要的电子元件,它被广泛地应用于电子装置中,可以过滤掉电路中多余的电压波动,同时保护电路元件不受外界环境的影响。
铝电解电容,也称铝电解电容器,是简单又重要的电子元件,它由特殊导体和一对夹紧装置组成,用于存储电荷并决定电流的大小。
铝电解电容的结构部件有负载电解片、电极、铝壳、接线箱和排气孔等。
负载电解片由多层铝箔、绝缘物和金属电极片组成,用于存储静电能量。
金属电极片和电容片被夹在密封壳内,用以阻抗夹紧装置对电容片的压力。
接线箱和排气孔用于将端子连接到电容片上。
铝电解电容的工作原理是,当夹紧装置施加制电势时,会使铝箔之间的空气分子产生相反的电荷,从而形成电极片上的静电能量,这样电容就可以吸收电路中的电压波动,同时保护电路元件不受外界环境的影响。
由于铝的导电性能优良,所以铝电解电容可以发挥出较高的抗干扰能力和阻抗能力,同时保持良好的稳定性。
除了能过滤掉电路中多余的电压波动外,铝电解电容还具有其他优点,如:体积小、重量轻、制造工艺简单、价格低廉、环境友好等。
因此,大多数电子产品中都会使用铝电解电容来解决电子电路中的波动问题,从而保证产品的可靠性和稳定性。
铝电解电容传统上主要用于电力电子领域,但随着新材料的出现,如碳纳米管等,在现代电子技术中越来越多地使用它来弥补传统电容器不能完成的任务,如高密度存储、低功耗、耐温和耐压等。
而且由于其五金行业的发展,铝电解电容可以很好地应用于钟表、家用电器等行业。
可以看出,铝电解电容的应用前景广阔。
由于其多方面的优点,铝电解电容在电子行业和五金行业广泛应用,促进了现代电子技术的发展,并有助于提升人们的生活质量。
未来,随着先进技术的发展,铝电解电容的范围将更广泛,其应用也将更加多样化。
铝电解电容器基础知识培训资料
短路或断路可能是由于制造缺陷或使用不当造成,应检查电容器是 否有损坏,必要时更换。
06
铝电解电容器的未来发展与趋势
新材料的应用
1 2
新型电极材料
采用高导电性、高稳定性、低成本的电极材料, 如碳纳米管、金属复合材料等,以提高电容器的 性能和稳定性。
新型电解质材料
研发新型电解质材料,如固态电解质,以提高电 容器的耐压、耐高温性能和稳定性。
为法拉(F)。
额定电压
铝电解电容器能够承受 的最大电压。
漏电流
当施加电压时,铝电解 电容器中流过的微小电
流。
损耗角正切值
表示铝电解电容器能量 损耗的参数,越小表示
损耗越小。
03
铝电解电容器的制造工艺
铝箔的制造
01
铝箔的制造是铝电解电容器制造 的第一步,通常采用轧制和退火 工艺,得到具有特定厚度和物理 性能的铝箔。
铝电解电容器基础知识培训资料
目录
• 铝电解电容器简介 • 铝电解电容器的工作原理 • 铝电解电容器的制造工艺 • 铝电解电容器的性能测试与评估 • 铝电解电容器的选用与使用注意事项 • 铝电解电容器的未来发展与趋势
01
铝电解电容器简介
定义与特性
定义
铝电解电容器是一种电子元件, 由铝制阳极和电解液组成,通常 与电解质一起封装在塑料或金属 外壳中。
结构
主要由阳极、电解质、绝缘材料和引 脚等部分组成,其中阳极是电容器的 主要部分,通常采用铝制箔片作为电 极材料。
02
铝电解电容器的工作原理
电容的基本原理
电容
由两个平行、相对的导电 板组成的装置,能够存储 电荷。
电容的单位
法拉(F),表示电容的大 小。
铝电解电容器简介演示
选型考虑因素
总结词
在选择铝电解电容器时,需要考虑多种因素,包括电 压、容量、内阻、损失、使用温度和寿命等。
详细描述
除了以上提到的性能参数外,还需要考虑电容器的工 作环境、电路拓扑、负载特性等因素。这些因素会影 响电容器的选型和适用性,因此需要在选择时进行全 面考虑。
05
铝电解电容器的市场趋势与发展动向
06
铝电解电容器的未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
研发更高效的电极材料
目前,铝电解电容器的电极材料主要采用电解铝,通过研发新的 电极材料,可以提高电容器的性能和稳定性。
探索新型电解质
电解质是铝电解电容器的关键组成部分,通过研发新型电解质,可 以改善电容器的性能和稳定性,并降低其成本。
强化生产工艺
市场需求与增长趋势
电子行业快速发展
随着电子行业的快速发展,尤其是智能手机、电动汽车、可再生 能源等领域,对铝电解电容器的需求持续增长。
高性能产品需求增加
客户对高性能、高可靠性铝电解电容器的需求不断增加,以适应电 子产品的高效、小型化和轻量化发展趋势。
新兴应用领域不断涌现
物联网、云计算、人工智能等新兴领域的发展为铝电解电容器提供 了新的应用前景。
环保法规对行业的影响及应对措施
01
环保法规的制约
随着全球环保意识的提高,铝电解电容器行业也面临着越来越严格的环
保法规制约。这包括限制使用有害物质、降低能源消耗以及减少废弃物
排放等。
02
采用环保材料
为了满足环保法规的要求,铝电解电容器生产商需要采用环保材料来制
造产品。这包括使用无毒或低毒的溶剂、不含有害物质的电解质以及可
技术创新与产品升级
材料与制造工艺创新
铝电解电容
铝电解电容铝电解电容是一种由纯铝片制成的电容器,主要用于滤波、补偿、限定、稳定电路电压等电子领域应用。
铝电解电容普遍用于汽车电子设备、机器人和系统自动控制、家用电器控制系统、通信设备、工业自动控制系统、音响设备等。
铝电解电容由电解质构成,由于电解质具有高度的电容量,因此具有较大的电容量,可以有效地减少电路中的频率,从而提高电路的性能。
电容的发热一般与电压级别和温度有关,所以选择合适的电压级别和温度也是很重要的。
铝电解电容的特点在于其体积小,重量轻,质量轻,具有很大的容量和稳定的性能,电容的储存能力可以在一定范围内发挥出来。
铝电解电容的结构一般由多层电解膜,金属片,一层薄膜组成。
其中电解膜由碳钢片和一定厚度的铝片组成,金属片可以选用铝、钢网等,薄膜由纸层和矿物油层构成。
铝电解电容的额定电容量和额定电压,被计算为电容空气介质介电常数的乘积,其特性取决于电容特性和介质介电常数。
铝电解电容在实际使用中由于温度、湿度等外部因素而表现出一定的变化,因此必须进行一定的测试以保证电容的可靠性和稳定性。
测试项目包括电容量测试、可靠性测试和温度敏感性测试等,只有在质量检测达到规定标准时,铝电解电容才能达到实际使用的要求。
铝电解电容的研发不仅是由于其高性能,而且是由于它的环保性能也十分出色。
由于电解质中没有任何有毒有害物质,在抛弃时不会对环境造成污染,因此它在电子行业中得到了广泛应用。
总之,铝电解电容具有较大的容量、体积小、重量轻、可靠性高,耐高温且环保性能好的特点,使其在电子行业非常受欢迎。
它在汽车电子设备、机器人和系统自动控制、家用电器控制系统、通信设备、工业自动控制系统、音响设备等的应用更是越来越多,可以说已经成为电子行业中必备的组成部分,为电子领域不断发展贡献了不可磨灭的力量。
铝电解电容器(2006.04)
1/ω C=ω L ;ω 2 =1/LC ;
2π f0=(1/LC)1/2 而对于其他类别的电容器来说,f0要大得多,钽电解可以在几
百K,金膜电容器可以在几百K~几十KK.
应用时主要关注的是铝电解在100KHz时的ESR值,它反映出高 频低阻抗铝电解的性能好坏,也体现出一个厂家技术水平。
2.7 纹波电流
■对于大功率变频器、UPS,周围器件对电容器的环境温度影响较小 ,象SCREW-TYPE电容器,考核寿命时将整机的环境温度作为电容器的环 境温度。
铝电解纹波电流降额 应用场合 电容器分类
SCREW-TYPE SNAP-IN 105℃
B级产品
220%额定值 220%额定值
A级产品
200%额定值 200%额定值 180%额定值 130%额定值
滤波
SNAP-IN 85℃ 200%额定值 RADIAL-LEAD 150%额定值
其它场合
100%额定值
2000-10000h ±20%
容量体积比
外形封装
较小
多次片状 0807 独石 0804
小
盒式封装 0803 环氧封装/ 外包 聚酯两端注环氧 圆柱型单端引脚
大
贴片式 0802 单端引脚环 氧封 轴向引脚
较大
圆柱型单端引脚 0801 轴向引脚 贴片式
单层瓷介 0805
1.4 各类电容器的容量分布比较
I
时间规定为5min.
t1
t
2.6 铝电解阻抗-频率特性
1 2 fL 2 fC
2
Z
ESR
2
Z(Ω)
XC ESR f0 f
XL
f0范围:几十~200KHz
铝电解电容器
电子元器件铝电解电容器电容器的机理与电气功能顾名思意,可以作这样的形象理解:所谓电容器(capacitor)就是能够储存电荷的“容器”。
只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷(charge),而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。
至此,我们就可以描述电容器的基本结构:两块导体板(通常为金属板)中间隔以电介质(dielectric)。
即构成电容器的基本模型。
一般铝电解电容器的结构:铝电解电容器是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器称作铝电解电容器。
它是一种用铝材料制成的电性能好、适用范围宽、可靠性高的通用型电解电容器。
国优名牌产品。
由中国振华集团新云器材厂最早研制、生产。
年生产能力10亿支。
产品有30种型号、数千个规格,广泛用于空调机、收录机、洗衣机、通信机等家用电器及电子整机、仪器、仪表的配套。
它是由阳极箔(含导针)、负极箔(含导针)、电解纸(含电解液)卷绕在一起,形成柱状卷芯,然后利用胶塞将卷芯密封在铝壳中,铝壳外面套以绝缘套管,套管上有电容器性能参数、极性、商标等标志。
其中负极箔多为纯铝轧成的光箔(即清水箔),而阳极箔为表面有很多微小坑洞的腐蚀箔,阳极箔上的三氧化二铝(Al2O3)起着电介质的作用,电解液(含浸在电解纸中)与负极箔共同组成电容器的负极。
它是一种用铝材料制成的电性能好、适用范围宽、可靠性高的通用型电解电容器。
国优名牌产品。
由中国振华集团新云器材厂最早研制、生产。
年生产能力10亿支。
产品有30种型号、数千个规格,广泛用于空调机、收录机、洗衣机、通信机等家用电器及电子整机、仪器、仪表的配套。
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而制成的电容器称作铝电解电容器。
它的芯子是由阳极铝箔、浸有电解液的衬垫纸、阴极铝箔、天然氧化膜等重叠卷绕而成的,芯子含浸电解液后用铝壳和胶盖密闭起来就构成一个电解电容器。
铝电解电容学习资料
10. 编带 /Taping # 根据客户要求对制品进行 外部加工.
THE BEST CAPACITOR COMPANY OF CHINA
电性能
1.静电容量 (Cx)
■ 温度特性
-静电容量随温度和频率的变化而变化;
-铝电解电容器一般20℃,120Hz条件下 引加1.5~2.0V直流电压,0.5V左右的交 流电压测定其容量.
-损失角测定条件与容量测定条件相同,-
-在120Hz低频下测定电感系数与容量比 较非常小,因此忽略.其公式如下:
-如同容量一样随温度及频率变化,温度
上升则下降,频率下降则下降.
■ 频率特性
■ 简略回路
Xc
C
R
L
Tanδ= R/Xc=R/(1/ωC)=ωCR ω= 2πf (f=120Hz)
※ f=120Hz時忽略"L"
THE BEST CAPACITOR COMPANY OF CHINA
故障原因分析
THE BEST CAPACITOR COMPANY OF CHINA
铝电解电容器应用电路
■ 电源回路
支流稳压电源一般采用开关控制方式,下图是比较有代表性的SMPS回路:
输入端滤波回路
输出端滤波回路
输
V
入
(A)
(B) 整
(Dielectric (Al2O3))
電解紙 (Separating paper)
Q = CV
C
=
ε
0
ε •S d
F
Q :電荷的量(C)
V :額定電壓 C :靜電容量 S :電極的表面積 d :電極間距離 ε:誘電率(7 ~10) ε0:眞空誘電率(比誘電率)
铝电解电容器简介
毛邊/ 毛邊/金屬粒子 氧化層缺陷 機械應力 機械應力 端子連接不良 特性衰退 熱應力 操作電壓過高 逆向電壓 漣波電流過大 氯離子污染 PCB清潔氯污染 PCB清潔氯污染 清潔氯 封口不良
漏電流增加 爆裂 漏液
The End
電容器技術研習資料
液態鋁電解電容器簡介
世昕企業集團 研發中心
內 容
何謂電容器 電容器種類 各類電容器特性比較 電容器之應用 液態鋁電解電容器構造及特性簡介 品管工程及不良模式分析
何謂電容器
定義:相對兩導體間存在著電氣絕緣體 定義 相對兩導體間存在著電氣絕緣體
金屬導體
⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕
ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ
ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ
ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ
ˇ
ˇ
ˇ
ˇ
液態鋁電解電容器構造及特性 鋁電解電容器構造 鋁電解電容器製作程序 鋁電解電容器特性 壽命試驗 常用電解電容公式
鋁電解電容器構造(1) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器構造(2) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器製作程序
鋁電解電容器特性(4) 鋁電解電容器特性
漣波電流(Ripple Current)( ) )(RC) )(
在最高工作溫度及120Hz(or 100KHz)頻率下,電解電容器 ( 在最高工作溫度及 )頻率下, 可以承受之最高交流電流。 溫度/頻率補正係數 頻率補正係數) 可以承受之最高交流電流。 (溫度 頻率補正係數)
導電高分子 電容器
OS-CAP
各類電容器特性比較
特性 集積化 種類 液態鋁電解 電容 鉭電解電容 陶瓷電容 塑膠電容 有機半導體 電容器 導電性高分子 電容器
←◎○Δ╳→劣 註 : 優 ←◎○Δ╳→劣
铝电解电容器
电解电容器的技术资料电解电容器的知识电解电容器的生产过程1,电解电容器的构造腐蚀Etching 阳极和阴极金属箔是由高纯度的,很薄的只有0.02—0.1mm铝箔做成的,为了增加盘面积和电容量,与电解液接触的表面积的增加是通过蚀刻金属箔去溶解铝,使整个铝箔的表面形成一个高密度的网状的有几十亿个精细微管道的结构. 化成Forming 阳极箔上有电容器的电介质.电介质是一层很薄的铝氧化物,AL2O3,那是一个在阳极箔上的化学生长过程,这个过程叫“化成”. 这个电压是最后电容器额定电压的135%-200%. 阴极箔不用化成,它保持着很高的表面积和高密度的蚀刻模式. 氧化膜的耐电压不足和电解液自身的闪火放电都会造成短路. 卷绕Winding 电容元件的卷绕是一层隔离纸,一层阳极箔,另一层隔离纸和阴极箔.这些隔离纸防止箔之间接触形成短路,这些隔离物后来保留住电解液. 在卷绕铝箔芯子或卷绕过程中为后来连接电容器端子附上箔.最好的方法是通过冷焊,把箔焊上带子,冷焊可以减少短路失效,有更好的高纹波电流性能和放电性能. 内引出端面切口、与引出端铆接的箔条和电极箔剖面的切口都会有毛刺,从而造成相对电极间短路. 电容器发热芯包膨胀和安全阀打开时的压力冲击,芯包发生变形,导致电极间短路. 封口Sealing 电容元件被密封在一个罐子里. 为了释放氢,密封圈不是密闭的,它经常是压力封闭的即将罐子的边沿滚进一个橡胶垫圈,一个橡胶末端插销或滚进压成石碳酸薄板的橡胶. 太则紧密封会导致压力增加,太松则密封会因为电解液的可允许的流失而导致缩短寿命. . 2, 电容量电容量公差Capacitance Tolerance 电容量的公差是指可允许的电容量的最大值和最小值,用相对于额定电容量的百分数的增加和减少来表示,即ΔC/C. 电容量的温度特性Capacitance Temperature characteristics 电容量随温度的变化而变化.这个变化的本身很小程度上是依赖于额定电压和电容的尺寸的. 从25℃到限制的最高温度电容量的增加量小于5%. 大部份电容在-20℃至-40℃時,容值下降很快, 对於標稱-40℃的產品,在-40℃時低压的电容,电容值一般下降20%,高压电容下降40% . 对于额定温度为-55℃的电容,在-40℃时电容值的下降量一般小于10%,在-55℃时电容值的下降量一般小于20% . 电容量的频率特性Capacitance frequency characteristics 等效电容值随频率的增加而降低.根据电容量自谐振频率一般低于100kHz. 電容量和電壓關係Capacitance vs Voltage 例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是多少? 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V 即:C1*V1^1.5=C2*V2^1.5 3,电压额定DC电压Rated DC voltage 额定直流电压时标示在电容上的电压,它是包括纹波电压的最大峰值电压,这个电压可能在额定温度范围内在端子之间持续的被供给.较高额定电压的电容可能代替较低额定电压的电容所只要外形尺寸,DF和ESR的额定值是兼容的. 工作电压(working voltage)简称WV 应为标称安全值,也就是说应用电路中,不得超过此标称电压. 电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化.但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”,综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理的. 额定浪涌电压Rated surge voltage 额定浪涌电压是最大的直流过电压,即25℃时时间不超过30秒偶然的间隔不少于5分钟电容可能承受的的电压. 浪涌电压的测量Surge voltage measurement 在正常的室温下给电容通过一个1000Ω±10%的电阻加上额定浪涌电压(如果电容量是2500uF或更高,则使用2500,000/CΩ±10%的电阻,C是电容单位是uF).循环加电压1/2分钟开接着41/2分钟关,当处于关状态时,每个电容通过充电电阻或等效电阻放电.重复循环120小时.公布测试的必要条件是为了DCL,ESR,DF满足最初的条件,且没有机械损坏或电解液的泄漏的迹象.没有小滴或可视的流动的电解液残留物是允许的. 瞬态过压Transient over-voltage 铝电解电容一般能承受限制能量的非常高的瞬态过压. 超过电容浪涌电压额定值50V以上的应用将造成高的漏电流和固定电压工作模式就像齐纳二极管的反向击穿. 如果电解液不能承受电压的压力,电容可能损坏短路,但是即使电解液能承受电压的压力,这种操作模式也不能维持很长时间,因为由电容所产生的氢气和压力的积累将造成损坏. 冗余电压铝电解电容器先充电,再放电,而后将引线短接,再将其放置一段时间后,两端子间存在电压上升的现象;由这种现象所引起的电压称之为再生电压. 当电压施加在介质之上时,在介质内部引起电子的转移,从而在介质内部产生感应电场,其方向与电压的方向相反,这种现象称之为极化反应. 在施加电压引起介质极化后,如果两端子进行放电一直到端子间的电压为零,尔后将其开路放置一段时间后,一种潜在的电势将出现在两端子上,这样就引起了再生电压.再生电压在电容器开路放置10天~20天时达到峰值,然后逐渐降低,再生电压有随着元件变大而增大的趋势. 如果电容器在产生再生电压后,两端子短路,瞬间高压放电可能引起组装线上的操作员工的恐惧感,并且,有可能导致一些低压驱动元件被击穿的危险,预防出现这种情况的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的电阻进行放电,或者在产品包装中用铝箔覆盖引起两端子间短路放电. 极性-反向电压Polar-Reversed Voltage 在电路设计和安装时要检查每一个电容的极性.在电容上会标示极性.尽管电容能持续承受1.5V的反向电压,超过这个值就会因为过热,压力过大或介质损坏而损坏电容.这会造成相关联的开路或短路故障和电容压力释放口的破裂. 充电-放电Charge-Discharge 铝电解电容没有被设计成可以频繁快速的充电和放电,频繁快速的充电和放电会使电容因为过热,压力过大或崩溃而损坏,随后的故障是开路或短路. 对于充电-放电的应用使用电容设计成这种应用,不要超过制造商所建议的放电速率. 电压分配Voltage Sharing 在充电期间,每个串联电容的电压与实际的电容量的倒数成正比.但是达到最终电压时,每个电容上的电压与电容的漏电流的倒数成正比.当然串联回路上所有的漏电流是相同的,趋向于更高漏电流的电容将获得比较小的电压.因为漏电流随所提供的电压的增加而增加,较低的电压会造成较高的漏电阻抗,使电压趋向相同.测试高压母线上的串联电容,供给电容多出额定电压两倍的10%的电压,在整个温度范围内显示出良好的电压分配, 没有电容电压曾经超过其额定值. 电压的降额Voltage Derating 电压的降额用百分比来表示,即给定电压小于额定电压的百分比,如一个450V的电容工作在400V将有11%的电压降额. 如用至少高于额定电压135%的化成电压和85℃的额定或更高温度鋁箔所制作的铝电解电容器,不需要过多的电压降额,降额可持续增加工作寿命. 在应用中,在温度小于45℃时工作不需要降额. 高于75℃,10%的降额是足够的. 对于更高的温度和高的纹波电流,15% 或20%的降额是合适的. 军事和空间的应用使用50%的电压降额. 在正常室温下,照相闪光(photoflash)电容可以在满额定电压下被使用,因为它们是为这样的职责而设计的. 至少10%的电压降额对于频闪(strobe)电容有好处,因为它们连续工作会使它们变热. . 例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是多少? 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V 即:C1*V1^1.5=C2*V2^1.5 V1^1.5之间的符号意为 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F 400V 即:C1*V1^1.5=C2*V2^1.5 1.5全部是指数. .4,温度工作温度范围Operating Temperature Range 它是环境温度范围,在这个温度下电容被设计能持续工作. 很大程度上化成电压决定了高温限制值. 低温限制值很大程度上由电解液的低温电阻系数所决定. 105 ℃等级的化成电压要高于85 ℃.所以105 ℃等级的电容比85 ℃的电容具有更长的寿命或更高的承受纹波电流的能力. . 5, 纹波电流纹波电流Ripple Current 纹波电流是流进电容的交流电流.之所以称为纹波电流是因为其所关联的依附在电容的直流偏置电压上的交流电压的行进就像水上的纹波一样. 纹波电流使电容发热,太高的温升将使电容超过它的最大可允许管芯的温度而很快损坏,但是工作于接近最大允许管芯温度将大大缩短预期的寿命. 最大可允许的纹波电流决定于多大可被允许且仍能满足电容的负载寿命指标.对于铝电解电容工作于最大允许管芯温度其负载寿命指标典型值是1000到10,000小时.即六个星期到一年零七个星期,对于大多数的应用这个时间都太短了. 纹波电流的技术规格Ripple current specification 纹波电流是由在额定温度下获得希望的温升所决定的. 通常额定温度为85℃的电容允许的温升是10℃,最大允许管芯温度是95℃. 通常额定温度为105℃的电容允许的温升是5℃,最大允许管芯温度是110℃. 纹波电流额定值通常假定电容是对流冷却,整个罐子与空气接触.0.006W/℃/in2的对流系数是假设温升是从空气到外壳,管芯温度假设与外壳温度相同. 功率损耗等于纹波电流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) .通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR随温度的增加而减少,所以可使用低于最大ESR的值去计算功率损耗. 这有一个例子,对于4700uF,450V,直径为 3 inch(76mm),长为55/8 inchs(143mm) 的罐型电容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假设你想要这种电容纹波电流额定值.罐型的面积-不包括端子末端-是60.1in2 (388mm2).热导系数是(0.006)(60.1)=0.36W/℃.对于10℃的温升,外壳可能损耗3.6W.所以对于最大的ESR是30mΩ可允许的纹波电流是11A.(3.6=I square x 0.03) 像这个例子里的大的罐型电容忽略了从外壳到管芯的温升就会严重的夸大了纹波电流的容量. 纹波电流的温度特性Ripple current temperature characteristics 对于工作温度小于额定温度额定纹波电流会增加.在技术指标中会显示增加量.一般增加量决定于最大管芯温度(Tc),额定温度(Tr)和环境温度(Ta)即: 纹波温度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2 高的纹波电流会使工作寿命小于预期寿命,因为电容时间越长其ESR越大对于相同的纹波电流发热量会增加.这加速了磨损. 纹波电流的频率特性Ripple current frequency characteristics 工作频率不是120Hz时,要校正额定纹波电流.在技术指标中会显示增加量.通常增加量决定于预期随频率的变化的ESR,但是就像上面所讨论的,ESR是温度,电容量,额定电压和频率复杂的函数.所以很难产生一个精确模拟其对频率依赖的纹波-频率的增量表.对于高纹波电流的应用要确认在你感兴趣的频率下的ESR,并计算总的功率损耗. 电解电容器的寿命还与电容器长时间工作的交流电流与额定脉冲电流(一般是指在85℃的环境温度下测试值,但是有一些耐高温的电解电容器是在125℃时测试的数据)的比值有关.一般说来,这个比值越大,电解电容器的寿命越短,当流过电解电容器的电流为额定电流的3.8倍时,电解电容器一般都已经损坏.所以,电解电容器有它的安全工作区,对于一般应用,当交流电流与额定脉冲电流的比值在3.0倍以下时,对于寿命的要求已经满足 . 实际上d的变化范围在5%—20%之间,它造成纹波电流大小约是电容直流输出电流,的2-4倍.D的选择对电容器的影响很大,一个比较小的d值和高峰值的冲点线路能够产生一个比较大的纹波电流值.纹波电流和d的关系可在中看到,根据ESR和频率的关系,变换d将会导致电容的能耗,这个能耗正比于纹波电流,或正比于纹波电流的平方,或者是着两个值中的某一点. 涟波电流对于石机的滤波电路来说,是一个很重要的参数.涟波电流Irac 是愈高愈好.他的高低与工作频率相关,频率越高Irac越大,频率越低Irac越小.传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流,以求得到良好的大电流放电特性,使的低频更加结实饱满富有弹性,以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大,可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感. 在我们现有的摩滤波电容的文章中,推荐的大部分电容都是日本货,比如说elna,红宝石,nichicon(篮精灵),当然还有日本化工等品种,由于我们一入道就接触这些电容,因此先入为主的我们就认为这些电容就是最好的电容.当然,玩胆机的朋友,眼界更为开阔,他们决不轻易使用这些日本货,而是想方设法地去寻找欧美货.根据本人这些年的实践来看,在上面的那些日本货中,除了ENLA的极少数品种和欧美品种和能有一拼外,其他的品种根本不是欧美货的对手. 在胆机用滤波电容中,美国的cornell dubilier的效果不错,它的直径是35mm,高度要比日本货高一倍,但是相同耐压的RIFA电容的直径是75mm,无法安装.cornell dubilier电容的脚是2个较粗的接线柱,通过螺丝固定,而很多日本产品是四个脚,直接焊接,因此在替换的时候仍然比较麻烦 . 6,等效串联電阻ESR 等效串联电阻Equivalent Series Resistance 等效串联电阻(ESR)是一个单一的电阻值,它代表了所有的电容的欧姆损耗与电容相串联. 用于DC/DC开关稳压电源输入滤波电容器,因开关变换器是以脉冲形式向电源汲取电能,故滤波电容器中流过较大的高频电流,当电解电容器等效串联电阻(ESR)较大时,将产生较大损耗,导致电解电容器发热.而低ESR电解电容器则可明显减小纹波(特别是高频纹波)电流产生的发热. 电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压. ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关,ESR要求越低越好.当额定电压固定时,容量愈大ESR愈低. 当容量固定时,选用高额定电压的品种可以降低ESR. 低频时ESR高, 高频时ESR低, 高温也会使ESR上升. ESR的测量ESR measurement 对于铝电解电容,是在25℃时测试在一个测量桥式电路中等效串联电路中的电阻值作为ESR的值,测量桥式电路用120Hz没有谐波含量最大AC信号电压为1Vrms没有正向偏置电压的电源来供电. ESR的温度特性ESR Temperature characteristics ESR随温度的的增加而降低. 从25℃到限制的最高温度ESR大约降低35%到50%. 但是在限制的最低温度时ESR的增加超过10倍. 对于额定温度为-20℃或-40℃的电容,在-40℃时ESR的增加超过100倍. ESR的频率特性ESR Frequency characteristics 像DF一样,ESR随频率而变化.重写一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式来模拟: ESR=10,000(DFif) /2лfC +ESRhf 用ESR来表示,在低频时ESR随着频率的增加稳定的下降, 关电源的体积不断缩小,能量转换效率不断提高,使得开关电源的工作频率不断提高(从20kHz到500kHz,甚至达到1MHz以上),导致其输出部分的高频噪声加大,为了有效滤波,必须使用超低高频阻抗或低等效串联电阻(ESR)的电容器. D.3 损耗因数- Dissipation Factor(DF) Tan& (损耗角正切) 在等效电路中,等效串联电阻ESR同容抗1/wC 之比称为Tan& ,其测量条件与电容量相同. Tan&=R(ESR)/(1/ wC)= wC R(ESR) 其中:R(ESR)= ESR(120HZ) w =2 X 3.14 f F= 120Hz Tan& 随着测量频率的增加而变大,随着测量温度的下降而增大. 损耗因数是测量损耗角的正切值并用百分数来表示.损耗因数也是ESR同容性电抗的比值,因此与ESR有关,用公式表示: DF=2лfC(ESR)/10,000 DF是用百分数表示的没有单位的数值,测试频率f的单位是Hz,电容量C的单位是Uf,ESR的单位是Ω. DF的测试DFmeasurement DF的测试是在25℃用120Hz没有谐波含量最大AC信号电压为1Vrms没有偏置电压的电源来供电下完成的.DF的值与温度和频率有关. DF的温度特性DF Temperature characteristics 损耗因数随温度的升高而降低.从25℃到最高温度限制值时DF大约降低50%,但是在最低温度限制值时,DF增加超过10倍.额定温度为-55℃的更好的器件的DF值在-40℃时增加量不到5倍. DF的频率特性DF Frequency characteristics、损耗因数在高频时随频率的变化而变化.DF用以下的公式来模拟: DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000 DF是用百分数来表示的总的损耗因数,DFif是用百分数来表示的低频的损耗因数,ESRhf是高频时的ESR单位Ω,f是测试频率单位Hz,C是测试频率下的电容量单位uF.DFif是由功率损失所造成的,功率损失是由在铝氧化介质的分子排列方向的电场所产生的.ESRhf是由在薄膜,连接器和电解液/隔离物垫上的阻性损耗所造成的.电解液/隔离物垫上的电阻值经常起主导作用,它的电阻值随频率变化很小.DFif的范围大约是从1.5%到3%.ESRhf的范围是从0.002到10Ω,随温度而降低. 上面DF的公式表明DF在低频时是个常数,在交越频率处跨越到降低的DF和固定的ESR,交越频率与电容量成反比.因此高电容量的电容其交越频率就低.随着频率的增加高电容量的电容比低电容量的电容DF降低的更多. DF 值是高还是低,与温度、容量、电压、频率……都有关系; 当容量相同时,耐压愈高,DF值就愈低. 频率愈高,DF 值愈高, 温度愈高, DF值也愈高. DF 值一般不标注在电容器上或规格介绍上面.在DIY选取电容时,可优先考虑选取更高耐压的,比如工作电压为45V时,选用50V的就不很合理.尽管使用50V的从承受电压正常工作方面并无不妥,但从DF值方面考虑就欠缺一些.使用63V或71V耐压的会有更好的表现的.当然再高了性价比上就不合算了. 含浸Impregnation 电容器元件注入电解液,浸透纸隔离物并且渗透到蚀刻管道里.注入的方法可能会涉及到器件的浸入和真空压力周期的应用不管使用或不使用加热,或者在小单元情况下仅仅是简单的吸收.电解液是根据电压和工作温度范围用不同的公式表示的成分的复杂混合物.其基本的成分是具有可溶性和可导电性的盐-一种溶解物-以产生电的传导.普通的溶剂是乙烯乙二醇(EG), 二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁内酯(GBL).普通的溶解物是铵硼酸盐和其它的铵盐.EG典型应用于额定值为-20℃或-40℃的电容.DFM和GBL经常应用于额定值为-55℃的电容. 在电解液里水起很大的作用.水增加了导电性因此减少了电容的阻抗.但是它降低了沸点因而妨碍了高温性能,减少了贮藏寿命.占几个百分点的水是必要的,因为电解液要维持铝氧化物电介质的完整性.当漏电流流动时, 水被分解为氢和氧,氧被附着在阳极金属薄片上通过增加更多的氧来复原漏电流地点.氢通过电容的密封橡胶溢出. . 7,漏电流DCL漏电流DC Leakage Current(DCL) DC漏电流是指在给定的额定电压下流过电容的直流电流值.漏电流的值依赖于给定的电压,充电周期和电容的温度. 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用. 由于铝氧化膜介质上浸有电解液,在施加电压时,重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流, 刚施加电压时,漏电流较大,随着时间的延长,漏电流会逐渐减小并最终保持稳定. 测试温度和电压对漏电留具有很大的影响. 漏电流会随着温度和电压的升高而增大DCL的测试方法DCL Method of measurement 漏电流的测量是在25℃的温度下,提供额定电压并通过1000Ω的保护电阻同测量电路中的电容相串联.加电压5分钟以后,漏电流没有超过规格所给定的最大值. 铝电解电容都存在漏电的情况,这是物理结构所决定的. 漏电流当然是越小越好. 电容器容量愈高,漏电流就愈大. 降低工作电压可降低漏电流. 选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流. 相同条件下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命.真是好处多多,唯价格上会高一些. 而漏电流值大小的控制是电容器三个参数中的重点,漏电流值大小是判断电容器质量的一个重要标志. 影响铝电解电容漏电流值的主要因素有: (1)所用原材料的纯度情况, 包括正极箔的含杂质情况, 负极箔纯度、去离子水的纯度, 电解纸的杂质含量以及其它结构材料、密封材料等等 . (2)工作电解液的成分、粘度、P H 值、比电阻 . (3)工作和贮存环境的影响 . (4)电容器生产的环境和制造工艺的控制, 特别是老炼工艺, 电容器内部氧化膜的修补过程等 . 把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小.DCL的温度特性DCL Temperature characteristics 随温度的增加而增加DCL的测试方法DCL Method of measurement 漏电流的测量是在25℃的温度下,提供额定电压并通过1000Ω的保护电阻同测量电路中的电容相串联.加电压5分钟以后,漏电流没有超过规格所给定的最大值.把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小. DCL的电压特性DCL Voltage characteristics 漏电流的值随着提供的电压的降低会迅速的减少. . 8,外部气压External Pressure 对于固体电解液的电容没有关联.铝电解电容能在80000英尺(20320m)和3kPa低的气压下工作.最大的空气压力依赖于尺寸和电容的类型.超过最大值会通过压坏外壳,打开压力释放口或产生一个短路电路使电容损坏. . 9,电感Inductance 电感是等效串联电感,对于温度和频率相对独立.对于SMT典型值的范围是从2到8nH,对于径向引线的类型其典型值的范围是从10到30nH,对于螺丝端子的类型其典型值的范围是从20 nH到50nH,对于轴向引线的类型其典型值高达200nH.这些低的值是通过制表区域和介质接触几何学的固有的低的电感量所获得的.电容元件具有小于2nH的典型的电感量. CDE 电感的简单计算公式: ( 直径/2) +5 < 电感(nH)< 直径-8 . 10,绝缘和接地Insulation and Grounding 非固态电解液铝电解电容的铝外壳通过与电解液接触与负极相连.所产生的绝缘电阻从几个欧姆到几千个欧姆.对于轴向端子的电容和扁平组件封装外壳与负极端子连接.如果同外壳接触的器件有一定电平而不是负极端子,使用带绝缘套的电容. 塑料绝缘(UL224VW-1 )能承受3000Vdc或2500Vac,60Hz1分钟,电压加在外壳和一个1/4英寸宽围绕绝缘套的金属薄膜之间.给电容安装上满意的尼龙螺母和间隔孔. 在薄膜和电容外壳之间加电100V 2分钟以后,绝缘电阻不小于100MΩ. . 11,平衡电阻Balancing Resistors 在额定温度时,串联的两个电容漏电流的差异能被估计为0.0015CVr单位是uA,C是额定电容量单位是uF,Vb是通过两个电容的电压单位是Vdc.使用这种估计数值,使用下面的公式来为每个电容选取平衡电阻的值. R=(2Vr-Vb)/(0.0015CVr) R使平衡电阻单位是MΩ,Vr是你想要加在每一个电容上的最大电压,Vb是通过两个电容的最大母线电压. 对于三个或更多的电容串联可使用下面的公式,n是串联电容的个数: R=(Vr-Vb/n)/(0.00075CVr) 当两个电容串联时,电压的分配很少使用平衡电阻.在使用平衡电阻作为电压放电以前,应考虑到不使用平衡电阻通常会增加系统的可靠性因为不使用平衡电阻可降低电容周围的温度,除去比电容可靠性低的元器件就意味着保护.作为替代,使用相同生产的一批电容以确保相同的漏电流或使用更高的额定电压以允许不同生产商的电容电压的不均衡.确保串联的电容有相同的热的环境. 12,放置寿命Self Life 存储5到10年以上的铝电解电容可能会增加DC漏电流.在使用之前检查DCL是否满足应用的需要.经过1,000Ω的电阻加上额定电压30分钟来重新限定高DCL个体的条件. 存储寿命是测量电容如何维持长时间的存储尤其在高温下.为了测试存储寿命,将电容放在一个炉中,设置存储寿命测试温度为-0+3℃作为存储寿命测试周期.完成实验在25℃下稳定电容24h或更长时间.提供额定电压30分钟,确认测试后的限制值.如果没有另外的指标,则电容量,DCL和ESR将满足开始的要求. (1) 在温度为5~30℃,湿度为75%以下的室内储存(2) 不要保存在组装使用中禁用的环境及同等条件下. 13,母线结构Bus Structure 当电容并联时,在头脑中要用这些特性来设计连接母线.最小串联电感量需要一个薄片状的母线或带状的结构.例如,用电路板的一块地方来连接所有电容的正极,用另一块地方来连接电容的所有的负极.对于每一个电容的线路阻抗将是相等的以确保相同的电流分流.尽管对于低频纹波,纹波电流在电容之间的分配与电容量的值成正比,但是高频纹波电流的分配与ESR的值和线路阻抗成正比. . 14,振动Vibration 铝电解电容一般能承受10g的振动力.在技术指标中会给出限制值.调整过程使振动力小于单个类型的技术指标所要求的值. 为了测试振动阻抗,将电容固定在振动平台上,是电容承受一个简单的谐波运动即最大的峰峰幅值是0.06英寸最大的加速度根据给定是10g或15g.在10到55 Hz之间线性的改变振动频率.在1分钟内通过整个的频率范围. 除非另外指定,在与电容轴向平行的运动方向上振动电容1.5个小时,然后放置电容使其运动方向与轴向相垂直,再接着振动1.5个小时.在最后的1.5个小时测试时,将电容同整流桥相连观察3分钟的周期. 在接下的实验中当用手晃动时,在容器内电容元件将没有明显的松动.当然在3分钟的观察周期内,电容也没有断断续续连接或短路的迹象. . 15,自谐振频率Self-resonant Frequency 自谐振频率是当容性阻抗(1/2лfC)等于感性阻抗(2лfL)时的频率.因为在这个频率上,容性阻抗与感性阻抗相位相差180度,两个电抗相减,剩下的阻抗就是纯阻性的,且等于ESR. 高于自谐振频率器件是感性的.铝电解电容的自谐振频率典型发生在小于100kHz.自谐振频率等于1/[2л(LC)^1/2].基于120Hz的电容自谐振频率要高于预期的频率,因为电容量是随频率的增加而减少的,而温度的增加会阻止电容量的降低所以它会随温度的增加减少. . 16,压力释放口Pressure-Relief vent 在非固态电解液的铝电解电容工作时,气体的压力一般会增加.这种气体。
铝电解电容介绍
铝电解电容器介绍电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属(ValveMetal)的表面采用阳极氧化法(AnodicOxidation)生成一薄层氧化物作为电介质,以电解质作为阴极而构成的电容器。
电解电容器的阳极通常采用腐蚀箔或者粉体烧结块结构,其主要特点是单位面积的容量很高,在小型大容量化方面有着其它类电容器无可比拟的优势。
目前工业化生产的电解电容器主要是铝电解电容器(Aluminiumelectrolyt iccapacitor)和钽电解电容器(Tantalumelectrolyticcapacitor)。
铝电解电容器以箔式阳极、电解液阴极为主,外观以圆柱形居多;钽电解电容器采用烧结块阳极,阴极采用半导体材料二氧化锰,外形多为片式(chiptype),适应于S MT技术需求的SMD。
铝电解电容器的结构特点铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成;芯子含浸电解液后,用铝壳和胶盖密闭起来构成一个电解电容器。
同其它类型的电容器相比,铝电解电容器在结构上表现出如下明显的特点:(1)铝电解电容器的工作介质为通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层极薄的三氧化二铝(Al2O3),此氧化物介质层和电容器的阳极结合成一个完整的体系,两者相互依存,不能彼此独立;我们通常所说的电容器,其电极和电介质是彼此独立的。
(2)铝电解电容器的阳极是表面生成Al2O3介质层的铝箔,阴极并非我们习惯上认为的负箔,而是电容器的电解液。
(3)负箔在电解电容器中起电气引出的作用,因为作为电解电容器阴极的电解液无法直接和外电路连接,必须通过另一金属电极和电路的其它部分构成电气通路。
(4)铝电解电容器的阳极铝箔、阴极铝箔通常均为腐蚀铝箔,实际的表面积远远大于其表观表面积,这也是铝质电解电容器通常具有大的电容量的一个原因。
由于采用具有众多微细蚀孔的铝箔,通常需用液态电解质才能更有效地利用其实际电极面积。
(5)由于铝电解电容器的介质氧化膜是采用阳极氧化的方式得到的,且其厚度正比于阳极氧化所施加的电压,所以,从原理上来说,铝质电解电容器的介质层厚度可以人为地精确控制。
