铝电解电容原理应用
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。
钽电解电容和铝电解电容

钽电解电容和铝电解电容钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件,它们在电路中起着重要的作用。
本文将从材料特性、工作原理、应用领域等方面对钽电解电容和铝电解电容进行介绍。
一、钽电解电容1. 材料特性钽电解电容的正极材料是钽金属,而负极材料是钽酸盐。
钽金属具有良好的化学稳定性和高的电导率,能够有效地传递电流。
而钽酸盐则具有优异的电解性能,使得钽电解电容具有较大的电容值和低的ESR(等效串联电阻)。
2. 工作原理钽电解电容的工作原理是基于电解液中的离子迁移和钽金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在钽电解电容上时,电解液中的离子会在正负极之间迁移,并在钽金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能,将正负极隔离开来,从而实现了电容的功能。
3. 应用领域钽电解电容主要应用于高性能电子产品中,如通信设备、计算机、音频设备等。
由于钽电解电容具有体积小、容量大、工作稳定等优点,能够满足高频和高温环境下的要求,因此在这些领域得到广泛应用。
二、铝电解电容1. 材料特性铝电解电容的正极材料是铝金属,而负极材料是铝酸盐。
铝金属具有良好的导电性和可塑性,能够方便地制造出各种形状和尺寸的电容器。
而铝酸盐则具有较高的电解性能,使得铝电解电容具有较大的电容值和低的ESR。
2. 工作原理铝电解电容的工作原理与钽电解电容类似,都是基于电解液中的离子迁移和金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在铝电解电容上时,电解液中的离子会在正负极之间迁移,并在铝金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能,将正负极隔离开来,实现了电容的功能。
3. 应用领域铝电解电容广泛应用于各种电子产品中,如电源、电路板、电机驱动等。
铝电解电容具有体积小、成本低、容量大等特点,能够满足大部分低频和中频电路的需求。
总结:钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件,它们在电路中起着不可替代的作用。
钽电解电容适用于高性能电子产品,而铝电解电容适用于各种电子产品。
铝电解电容原理

铝电解电容原理
铝电解电容(Aluminum Electrolytic Capacitor)是一种常用的电容器,主要用于电子电路中的直流滤波、耦合、放大等功能。
其特点是具有大容量、高电压、低价格等优
点。
铝电解电容的工作原理是利用铝箔电极与电解液之间的化学反应形成电容,电解液通
常是一种具有高介电常数的溶液。
在电解液中加入一定的酸类物质(如硫酸),在正电极
表面形成一层氧化铝,同时在负电极表面形成氢气,在氢氧化物的存在下,氢气被氧化成
水并释放电子,电子通过外部电路流回正电极。
这个过程称为极化,极化后的铝箔与电解
液之间形成一个薄层的氧化铝介电膜,氧化铝介电膜是一种高介电常数的绝缘体,起到隔
离正负电极的作用,从而形成了一个电容。
铝电解电容的电容值与电解液的种类以及极板的表面积、距离等因素有关,在使用过
程中,应注意不要超过额定工作电压,以免破坏氧化铝介电膜,引起电容失效或爆炸。
另外,在高温环境下使用,也会使电容失效或性能下降,因此,应注意散热和保温。
在选用
铝电解电容时,还应注意其寿命、泄漏电流、ESR等参数,以满足具体应用要求。
铝电解电容具有容量大、电压高、体积小、价格便宜等优点,在电子电路中应用广泛,但其寿命有限,容易老化、泄漏、打翻等故障,需要在使用中予以注意。
此外,随着电子
产业的发展,新型电容器也在不断涌现,如铝聚氧化物电解电容器、固体电解电容器、超
级电容器等,这些新型电容器具有更高的运行稳定性、更长的寿命、更低的ESR等优点,
正在逐步取代传统的铝电解电容器。
高频低阻铝电解电容

高频低阻铝电解电容高频低阻铝电解电容在电子行业中具有重要的应用价值,其特点是在高频下具有较低的电阻。
它主要用于电子设备中的直流滤波、耦合和旁路等电路中,可以提高系统的稳定性和性能。
这种类型的电解电容在电子领域的研究和应用中扮演着重要的角色,为了更好地了解高频低阻铝电解电容,本文将从其基本原理、结构特点、性能指标和应用领域等方面展开深入研究。
高频低阻铝电解电容是一种具有特殊结构和性能指标的电解电容器,主要由铝箔、电解液和绝缘罩等部分组成。
其工作原理是在铝箔表面形成铝氧化膜,通过电解液产生电容效应,从而实现电容器的存储能量。
在高频下,由于电解电容器的电阻较低,能够更好地传递高频信号,提高系统的频率响应和信号传输性能,有利于减小信号失真和提高系统的稳定性。
高频低阻铝电解电容的主要特点包括较低的ESR值、较高的工作频率、较高的耐压能力和较长的使用寿命等。
ESR值是电解电容器的内部电阻值,影响着电容器的能量损耗和频率响应能力,高频低阻铝电解电容具有较低的ESR值,能够在高频工作条件下更好地传递信号和储存能量。
此外,高频低阻铝电解电容还具有较高的工作频率和耐压能力,适合在高频电路和高压电路中使用,且具有较长的使用寿命,有助于减少系统的维护成本和更换频率。
在实际应用中,高频低阻铝电解电容被广泛用于各类电子设备中,如电源模块、通信设备、工控设备、LED照明、汽车电子等领域。
在电源模块中,高频低阻铝电解电容可以用作直流滤波电容,平滑电源输出,提高系统的稳定性和可靠性;在LED照明中,高频低阻铝电解电容可以用作耦合电容,提高灯珠的驱动效率和亮度;在汽车电子中,高频低阻铝电解电容可以用作旁路电容,保护车载电子设备避免电压波动对系统的影响。
综上所述,高频低阻铝电解电容作为一种重要的电子元器件,在电子领域有着广泛的应用前景和市场需求。
通过深入研究其基本原理、结构特点、性能指标和应用领域等方面,可以更好地了解和应用高频低阻铝电解电容,为电子设备的设计和制造提供更好的电容器选择和优化方案,推动电子行业的发展和进步。
电解电容知识

电解电容知识电解电容是一种重要的电子元件,在电子电路中起着重要的作用。
本文将详细介绍电解电容的基本原理、结构、应用以及常见问题等内容。
一、基本原理电解电容是一种带有电解质的电容器,它的构造基本上由阳极、阴极和电解质组成。
当正向电压施加于阳极时,阴极上的电解质会发生电化学反应,形成绝缘膜。
这个绝缘膜起到了存储电荷的作用,使得电解电容能够在电路中起到存储和释放电能的作用。
电解电容的重要特点之一是极性,它们具有正向和负向电极的区别。
正极是阳极,由铝箔或铝铸件制成;负极是阴极,由铝箔和导电涂层构成。
这种极性使得电解电容在直流电路中有特殊的应用。
二、结构与类型电解电容一般由铝电解电容和钽电解电容两种类型。
以下将对它们的结构和特点进行介绍。
1. 铝电解电容:铝电解电容器的极板由铝箔制成,一般涂有氧化铝膜。
氧化铝膜是通过对阳极进行阳极氧化处理而得到的,它的薄膜绝缘性能很好,能够承受较高的电压。
铝电解电容器容量较大,成本较低,广泛应用于电子产品中。
2. 钽电解电容:钽电解电容器的极板由钽金属制成,与铝电解电容器相比,它的绝缘氧化膜更薄,但电容量更大。
钽电解电容器具有体积小、电容量大、工作稳定等特点,广泛应用于高端电子设备中,如通信设备、航天器等。
三、应用领域电解电容在电子电路中应用广泛,以下列举了几个常见的应用领域。
1. 电源滤波:在直流电源中,电解电容用于平滑电压波动,防止纹波对电路的干扰。
2. 信号耦合:在放大器电路中,电解电容用于传送信号的交流部分,将信号耦合到下一个级联放大器。
3. 延迟电路:电解电容的充放电特性使其成为延迟电路的重要组成部分,能够稳定地控制电路的时间常数。
4. 电解电容放电:电解电容器在断电或停电后能够持续释放储存在其中的电能,用于保护电路中的重要设备。
四、常见问题1. 电解电容极性:电解电容具有正极和负极之分,连接时应确保正确的电极连接,否则电容器可能会烧坏。
2. 电容值和电压额定值:在选用电解电容时,要根据电路的需求选择合适的电容值和电压额定值,以避免电容器过载或工作不稳定的问题。
铝电解电容和陶瓷电容

铝电解电容和陶瓷电容铝电解电容和陶瓷电容都是电子学中常见的电容器件,它们在不同的应用场景下拥有各自的优缺点。
本文将介绍这两种电容器件的工作原理、特点、优缺点以及应用范围等方面的内容。
一、铝电解电容1、工作原理铝电解电容又称铝电容,是一种利用铝箔作为极板的电容器。
铝箔用氮化铝涂层进行电解,制成一种介质薄膜,薄膜即为铝电解电容的电介质。
铝电解电容通常是单极性电容,即只能承受一种极性的电压。
在使用时,其正极应连接在电源的正极上,而负极则连接在电源的负极上。
当电压反向时,其电子会击穿薄膜而损坏,因此使用时应注意极性。
2、特点铝电解电容的电容量大,体积小,能够承受较高的电压。
由于制造成本较低,铝电解电容在制造社会性低、工作电压低、工作频率低的电子设备中得到广泛使用。
除此之外,铝电解电容还具有使用寿命较长、稳定性高等特点。
3、优缺点优点:电容量大、稳定性高、使用寿命长、成本低。
缺点:容量偏差大、温度特性差,极性须注意。
4、应用范围铝电解电容适用于电源电路、音频电路、交流电容滤波电路等。
二、陶瓷电容陶瓷电容,是使用陶瓷材料作为电介质的电容器件。
它通常由两个金属电极和一层陶瓷薄片组成,两个电极之间的陶瓷就是电容的介质。
陶瓷电容体积小、电容量大、成本低。
它还具有较好的耐高温、耐潮湿等特性,因此在各种高环境应力场合下广泛应用。
此外,陶瓷电容还有很好的高频特性,尤其适合于射频电路中的使用。
优点:尺寸小、电容范围宽、耐高温、耐潮湿、温度特性好、频率特性高。
陶瓷电容主要应用于高频电路、振荡电路、滤波电路、射频模块等场合。
三、总结铝电解电容和陶瓷电容都是电子学中最常见的电容器件之一,在各自的适用场景下都拥有广泛应用。
铝电解电容主要适用于低频电路和电源电路等场合,陶瓷电容则主要适用于高频电路场合。
它们的特点和优缺点也各有不同,选择合适的电容器件需要根据具体的电子电路应用场景来选择。
铝电解电容固态电容

铝电解电容固态电容铝电解电容和固态电容是两种不同的电容器类型,它们各自有着不同的优势和适用场景。
本文将介绍铝电解电容和固态电容的特点、优点以及应用范围,并探讨它们之间的异同点。
一、铝电解电容铝电解电容是一种利用铝箔作为极板的电容器,其特点是极板间隔一层薄的氧化铝膜,形成电介质。
这种电容器具有电容值大、体积小、价格低廉等特点,因此在消费电子、电源等领域得到广泛应用。
铝电解电容的优点是电容值大,可以达到几百甚至几千微法;体积小,适合在电路板上使用;价格低廉,可以在大量生产中得到广泛应用。
但是,铝电解电容也有一些缺点,如极板间隔的氧化铝膜易受损,长时间使用容易老化,导致电容值下降,甚至短路、爆炸等危险情况。
二、固态电容固态电容是一种利用半导体材料作为电介质的电容器,与铝电解电容相比,其特点是体积更小、使用寿命更长、稳定性更高。
固态电容可分为有机电容和无机电容两种类型,其中有机电容以聚合物为电介质,无机电容以银、钨、钽等金属为电介质。
固态电容的优点是体积小、使用寿命长、稳定性高,适合用于高频、高精度电路中。
与铝电解电容相比,固态电容的价格较高,但在一些高端电子产品中得到广泛应用。
三、异同点铝电解电容和固态电容在电容器的结构和原理上有所不同,其主要区别在于电介质的材料不同。
铝电解电容的电介质是氧化铝膜,而固态电容的电介质是半导体材料。
因此,固态电容的使用寿命更长、稳定性更高,但价格也更高。
铝电解电容和固态电容都有其适用范围,铝电解电容适用于一些低端电子产品中,如电源等;而固态电容则适用于高端电子产品中,如通讯、计算机等。
铝电解电容和固态电容都是常见的电容器类型,它们各自有着不同的特点和适用场景。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的电容器类型。
铝电解电容器使用指南(中文PDF)

铝电解电容器使用指南(中文PDF)铝电解电容器使用指南1:引言铝电解电容器是一种常用的电子元器件,广泛应用于电路中的滤波、耦合和储能等功能。
本指南旨在介绍铝电解电容器的基本原理、使用方法和注意事项,帮助用户正确选择和使用铝电解电容器。
2:基本原理2.1 铝电解电容器的结构铝电解电容器由电解质、铝箔、隔膜和外壳组成。
其中,电解质是两个电极之间的绝缘物质,铝箔即正负极板,隔膜用于隔离正负极板,外壳则起到保护作用。
2.2 电容器的电容值电容器的电容值取决于电容器的尺寸、电极材料和电解质的种类。
通常用法拉第(F)作为电容值的单位,常见的铝电解电容器容值范围从几微法(F)到数百毫法(F)不等。
3:选择铝电解电容器3.1 工作电压选择铝电解电容器时,需要注意其工作电压是否符合实际应用的需求。
工作电压应略大于电路中的最高工作电压。
3.2 容值根据电路需求,选择合适的电容值。
注意,在高频电路中,电容器的实际电容值会因频率而降低。
3.3 极性铝电解电容器有极性,在安装时必须连接正确。
正极端通常标有“+”符号,负极端则为消极引线。
4:使用铝电解电容器4.1 安装在安装铝电解电容器时,应注意保持电容器干燥和无尘的环境。
正确连接极性,安装时不得施加过大的力以免损坏电容器。
4.2 工作电压与温度铝电解电容器的工作电压和温度密切相关,应确保电解电容器的工作电压和温度在规定范围内。
温度过高会缩短电解质的寿命,降低电容值。
4.3 长寿命和高温型电容器对于需要长时间工作或在高温环境中使用的应用,建议选择具有长寿命和高温型特性的铝电解电容器。
5:注意事项5.1 频率特性铝电解电容器的电容值会随频率的变化而发生变化。
在使用时,应注意频率特性对电容器性能的影响。
5.2 极性错误铝电解电容器是极性元器件,接线时务必正确连接极性。
极性连接错误可能导致电容器损坏甚至发生短路、爆裂等危险。
5.3 耐压电容器的耐压是指电容器能承受的最大工作电压。
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铝电解电容器主要电性能参数
容量(uF) 损耗角正切(%) 漏电流(uA,mA) ESR—等效串联电阻(mΩ ) 阻抗(m Ω) 纹波电流(m A,A)
.
容量
E6(E12)系列优选数 容量偏差
M:± 20% K:± 10 % Q:-10%---+20 % T:-10%---+50 % 单位: uF(mF,F)
耐湿性 耐溶剂性
耐振性
主要内容 冲电30s,放电5min30s,循环1000次
常温-下限温度(-40,-55)-常温-上限温度(85,105)—常温
0.7UR交流或反向电压 上限温度下,施加额定IR,额定的工作时间 上限温度下,无负荷1000h 350 ℃,3.5s 40 ℃,90-95%RH 异丙醇,20-25 ℃,30s 10-55-10HZ/分,振幅1.5mm,x-y-z方向各2小时
原材料纯度不够
机械应力
请洗剂的使用
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铝电解电容器的失效分析
阳极腐蚀 1.制造原因
原材料纯度不够 题
箔耐压偏低
2.使用原因
纹波电流过大 环境温度过高
工艺卫生问
频繁充放电 洗净剂的使用
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铝电解电容器试验方法
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
试验项目 浪涌电压 高低温特性 防爆试验 高温负荷 高温贮存 耐焊接热
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JH产品与CHEMICON产品对照
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
JH产品 CD110 CD263 CD287 CD293 CD294 CD296 CD135 CD136
Chemicon产品 产品性能
SMG
85℃ 标准品
KMG
105℃标准品
LXF
105℃高频低阻
SMQ
85℃ 标准品
KMQ
105℃标准品
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耐纹波电流的确定和测量
确定 芯包中心允许温升5℃ (10 ℃) 与频率(频率系数)和温度(温度 系数)有关
测量: 1.表面测量法(小型产品) 2. 中心测量法(大型产品) 不同工艺结构区别对待
.
电容器的寿命
1.影响电容器的寿命的因素 电容器本身的特性
设计 工艺
环境温度 施加的纹波电流 施加的工作电压
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防爆试验方法
军标(美军标,国军表) UL标准 JIS标准 国标 企业标准 客户要求
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铝电解电容器使用注意事项
普通铝电解有正负极 电容器两端电压要小于额定电压(0.6-0.8UR) 普通铝不适用于频繁充放电电路 铝电解使用时,纹波电流不得超过其承受能力
铝电解工作环境温度应尽可能低且不得高于额定上限温度
2.使用原因
引线受应力 反向电压
附着金属微粒 过电压
.
铝电解电容器的失效分析
防爆释放
1.制造原因
缺陷
含浸量过多或不足多或少
工艺卫生问题
2.使用原因
氧化膜
过电压 纹波电流过大 环境温度过高
反向电压 频繁充放电 长时间使用
.
铝电解电容器的失效分析
开路 1.制造原因
铆接不良 工艺卫生问题
2.使用原因
.
铝电解电容器的串并联使用
参数的一致性
容量 损耗 ESR 漏电流
均衡(分压)电阻:R=1000/0.015C
(K Ω)
.
铝电解电容器温度频率特性
温度特性
容量:T↗容量↗ 损耗: T↗损耗↘ ESR: T↗ ESR ↘ 漏电流: T↗漏电流↗
频率特性
容量:f↗容量 ↘ 损耗: f ↗损耗↗ ESR: f ↗ ESR ↘ 耐IR能力: f ↗耐IR ↗
铝电解电容器
----原理及应用
.
电容器的定义
C=ε S/3.6πd(pF) S:cm2 d:cm
1F=106uF=106pF 介质介电常数
空 气:1 一般物质:2-5 铝氧化膜:7-10
.
铝电解电容器的形状分类
片式(SMD) 引线式(Radial type) 焊针式(Snap-in) 螺栓式(Screw type)
氧化膜水合 密封不实
反向电压 频繁充放电 长时间使用
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铝电解电容器的失效分析
漏电流变大 1.制造原因
氧化膜缺陷 材料纯度不够
密封不实
2.使用原因
过电压 环境温度
工艺卫生问题
反向电压 频繁充放电 长时间
.
铝电解电容器的失效分析
短路 1.制造原因
箔或引线毛刺 氧化膜缺陷
制造过程
.
电容器的寿命
2.电容器的寿命推算
其中:L0为电容器额定寿命 L为实际使用寿命
T0为额定温度
T为环境温度
Δ T为芯包允许温升
纹波电流
I0额定纹波电流
I为实际施加的
.
铝电解电容器的应用场合
整流滤波,输出滤波 能量贮存,充放电 旁路,耦合 特殊用途
时间常数 音频电路 电机启动 校正电路
KMM
105℃长寿命耐大纹波电流
SME
85℃ 标准品
KMH
105℃标准品
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铝电解电容器的发展趋势
小型化 、扁平化 低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化 上限温度寿命提高 (125℃ -150℃ ) 固体电解质电容器的商品化 V-chip的技术已日渐成熟
.
谢谢!
2003-7
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影响容量的因素 箔片的比容 电解液 温度 频率
.
损耗角正切
有功功率与无功功率 的比值(%)
tgδ=WCR =2π fCR
影响损耗的因素 容量 频率 ESR值 温度
.
漏电流
漏导电流(泄漏电流) 由铝氧化膜表面的缺
陷引起
I=KCU
影响漏电流的因素 电压大小 容量 温度 时间 原材料的纯度
电感与其他参数的关系
ESL大,则IR小,高频抗干扰能力
小, tgδ大
增加箔的面积即选用低比容箔 采用多对引线条引出 采用轴向引出方式 增加箔的宽度 不使用长而细的引出线 采用负极引出或叠箔式结构
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纹波电流---IR
单位: m A,A 由脉动电压引起 公式:
影响耐纹波电流能力 的因素
频率 电容量 散热面积 允许温升 散热系数 损耗值(或ESR)
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铝电解电容器温度特性曲线
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铝电解电容器频率特性曲线
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铝电解电容器失效特性曲线
.
铝电解电容器的失效模式
干涸 容量下降,损耗上升 漏电流变大 短路 开路 防爆释放 阳极腐蚀
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铝电解电容器的失效分析
容量下降,损耗上升 1.制造原因
氧化膜缺陷 含浸量不足
2.使用原因
过电压 纹波电流过大 环境温度过高
铝电解长期存放后因重新老化 铝电解应储存于温度较低和干燥的环境中
.
铝电解电容器安装注意事项
铝电解的铝外壳与负极间不绝缘 安装时应尽量避免机械应力
铝电解焊接时应尽量避免长时间高温(< 270℃ ,4s)
印制电路板孔距应与铝电解脚距相匹配 带防爆阀的铝电解安装应留有足够空间(≤
8:2mm;10-16:3mm;≥ 18:5mm) 电容器的洗净要按产品规格书要求执行 铝电解电容器使用时要远离发热元件
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等效串联电阻---ESR
单位: mΩ ESR=tgδ/wc
影响ESR的因素
铝箔的比容 电解纸的密度 电解液的电导率 电容器的制造工艺 电容器的结构
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等效串联电感---ESL
单位: H,nH
电感的影响
减小ESL的措施
*限制使用频率上限
*ESL值大则ESR值也大 *ESL值大的电容允许通 过的IR小
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铝电解电容器的结构特点
工作介质是金属氧化 膜
正极是金属基体 真正的负极是电解液
(或电解质),实际负极 是引出负极
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铝电解电容器的工艺流程和内部结构
工艺流程 分切---铆接---卷绕--浸渍---装配---老化--测试---包装
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铝电解电容器的性能特点
比容量高 具有自愈特性 具有单向导电性 工作电压有上限(550V) 损耗角较大,温度频率特性差 绝缘性能差 铝电解属有限寿命元件