铝电解电容器与无极性电容器的比较

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铝质电解电容器简介

铝质电解电容器简介

铝质电解电容器简介
铝质电解电容器使用需知
– 极性 (Polarity) :铝电解电容器一般是有极性的,极性反接是造成铝电解电容器短路损坏及漏液的原因, 铝电解电容器一般是有极性的,极性反接是造成铝电解电容器短路损坏及漏液的原因, 因此在无法辨认电气回路之极性或使用於有极性变换设计之回路时,请选用无极性电解电容器. 因此在无法辨认电气回路之极性或使用於有极性变换设计之回路时,请选用无极性电解电容器. – 过载 (Over Voltage) :请勿连续施加电压.当电压过载时电解电容器的漏电流会急速增加,所以电解电容器 :请勿连续施加电压 当电压过载时电解电容器的漏电流会急速增加, 请勿连续施加电压. 之工作电压不应超过额定值. 之工作电压不应超过额定值. – 使用温度和寿命 (Operating temperature and life) :电解电容器之使用温度请勿超过最高使用温度之设定 :电解电容器之使用温度请勿超过最高使用温度之设定 范围.电解电容器的寿命取决於使用温度,一般来说当电解电容之使用温度降低10℃ 10℃时 其寿命将增为两倍, 范围.电解电容器的寿命取决於使用温度,一般来说当电解电容之使用温度降低10℃时,其寿命将增为两倍, 因此电解电容器应尽可能地在较低温度下使用. 因此电解电容器应尽可能地在较低温度下使用. – 防爆孔 (Vent) :有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离,如此条 :有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离, 有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离 件不能满足的话,防爆孔将无法正常运作. 件不能满足的话,防爆孔将无法正常运作. – 纹波电流 (Ripple current) :请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流.施加了过大纹波电流 :请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流 请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流. 之电解电容器将增大其内温,引起电解电容器电气特性劣化及破损, 之电解电容器将增大其内温,引起电解电容器电气特性劣化及破损,如有需要施加额定值以上之纹波电流等 要求时, 要求时,请与厂方人员洽谈 – 充放电(Charge and discharging) :经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升,使漏电流增加,容量降 充放电(Charge :经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升 使漏电流增加, 经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升, 有时还会造成产品之损坏, 低,有时还会造成产品之损坏,如对充放电特性有特殊要求时请与厂方人员洽谈 – 电解电容器的储存(Storage) :当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向.因此在使用经 电解电容器的储存(Storage) :当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向 当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向. 过长时间放置后之电容器以前,需先施加定额电压使其电气特性回复正常;如储存时间长於6个月以上时, 过长时间放置后之电容器以前,需先施加定额电压使其电气特性回复正常;如储存时间长於6个月以上时,请 串排1K ohm之保护电阻后 使其持续负载定额工作电压30分钟. 之保护电阻后, 30分钟 串排1K ohm之保护电阻后,使其持续负载定额工作电压30分钟.另外电解电容器应储存於恒温及恒湿之环境 下.

详解有极性电容与无极性电容的区别

详解有极性电容与无极性电容的区别

一、有极性电容与无极性电容的概述:理想的电容,本来是没有极性的。

但是在实际中,为了获得大容量,就使用了某些特殊的材料和结构,这就导致了实际的电容有些是有极性的。

常见的有极性电容有铝电解电容,钽电解电容等。

电解电容一般是容量相对比较大的。

如果要做一个大容量的无极性电容,就没那么容易了,体积会变得很大。

这就是为什么在实际的电路中,为什么会有那么多的有极性电容了——因为它体积比较小,同时又因为这样的电路中电压只有一个方向,所以有极性的电容就能派上用场。

我们使用有极性的电容,就是避开它的缺点,利用它的优点。

我们可以这样来理解:有极性的电容实际上是一个只能按一个电压方向使用的电容。

而无极性的电容,则两个电压方向都能使用。

因此,单从电压方向这一点上来说,无极性的电容是比有极性的电容要好的。

使用无极性的电容代替有极性的电容是完全可以的——只要容量、工作电压、体积等能满足要求即可替换。

二、有极性电容的识别低于1μF的低值电容大多数是无极性之分的,但是具有1μF或更大电容值的电容几乎都是有正负极之分的。

至今为止,最常用有极性电容就是电解电容,钽电容也是有极性电容。

安装在印制板上的电容,在其外壳上接近引线之处以符号"+"和"-"标出其极性,实际上,大多数新型电容只有"-"号。

这些标志并不是必须的,因为极性电容的正引线总会长一些。

即使是标志磨损或者被完全抹去,立刻就能够辨认出极性。

接错了有极性的电容在有些场合可能使它损坏。

还值得指出,即使较小的反向电压和电流也可能损害某些有极性的电容。

这样的有极性电容并没有任何外部损坏的迹象,但如果这时正确地把它用在电路中却会表现出低于标准的性能。

钽电容和一些高级电解电容在反向电压下损坏率较大。

三、有极性电容于无极性电容的区别1、原理上相同。

(1)都是存储电荷和释放电荷;(2)极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。

有极性电容,无极性电容 以及二者互换

有极性电容,无极性电容 以及二者互换

有极性电容和无极性电容在性能、原理结构上的区别.1、原理上相同。

(1)都是存储电荷和释放电荷;(2)极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。

(3)区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。

反过来讲,人们根据生产实践需要,实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。

随着科学技术的发展和新材料的发掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。

2、介质不同。

介质是什么东西?说穿了就是电容器两极板之间的物质。

有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的电容有极性电容容量大。

另外,不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。

再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。

无极性电容介质材料也很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。

由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。

3、性能不同。

性能就是使用的要求,需求最大化就是使用的要求。

如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。

机壳内恐怕也就只能装个电源了。

所以作为滤波只能使用有极性电容,有极性电容是不可逆的。

就是说正极必须接高电位端,负极必须接低电位端。

一般电解电容在1微法拉以上,做偶合、退偶合、电源滤波等。

无极性电容大多在1微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流、等。

当然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。

无极性电容种类很多,不一一赘述。

4、容量不同。

前面已经讲过同体积的电容器介质不同容量不等,不一一赘述。

5、结构不同。

原则上讲不考虑尖端放电的情况下,使用环境需要什么形状的电容都可以。

通常用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。

无极性电容形状千奇百变。

像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在什么地方用了。

当然还有无形的,这里无形指的就是分布电容。

对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。

电解电容和无极电容的应用区别

电解电容和无极电容的应用区别

一、电解电容容量大、有极性,价格便宜。

一般用在滤波、耦合、低压、低频电路。

的场合。

缺点是不耐高温,耐压范围有限,容量稳定性差。

(电解电容的命名是因为其阴极有电解质,目前应用比较广泛的是铝电解,钽电容具有相当巨大的容量,甚至达到法拉、数百上千法拉数量级的容量,这样就非常适用于需要储能,且需要瞬间反复释放能量的场合,比如电源的滤波,开关电源的储能(也还是滤波),作为电池的辅助能源(在现在及将来重点发展的电动车上应用、激光仪器的能量供应等),作为功率放大器的输入/输出耦合等等,这些电解电容通常都具有温度特性好(除了液态铝电解之外,不过固态铝电解在这方面有了极大地改进,但是耐压目前来说很少有超过100V 的),频率范围宽,直流偏压特性优良,等效串联电阻(ESR)稳定,耐纹波电流高(相应的体积也大)的特点。

)电解电容的极性,注意观察在电解电容的侧面有“—”,是负极,如果电解电容上没有标明正负极,也可以根据它的引脚的长短来判断,长脚为正极,短脚为负极。

二、瓷片电容无极性,但是容量不能做的太大。

工作温度和电压范围宽,工作频率高,稳定性好。

多用在高压高频场合。

主要用在谐振、偶合、选频、限流等电路(无极电容主要如陶瓷电容,薄膜电容。

无极性电容大多在1微法拉以下,主要用在谐振、偶合、选频、限流等电路。

无极性电容形状千奇百变,有管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,还有无形的,这里无形指的就是分布电容。

)通常用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。

无极性电容形状千奇百变。

像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在什么地方用了。

当然还有无形的,这里无形指的就是分布电容。

对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。

三、无极性电容与有极性电容的使用选择理论上的电容是无极性的,就是说原则上都应该使用无极性的。

但不同材料、工艺制作出来的电容在频率等参数上有不同的特性。

有极性电容可以用的地方无极性电容都可以用,当然电容量和耐压要符合,有极性电容可以认为是牺牲一个方向的电容而做成的电容量较大的电容。

电容器规格详细介绍

电容器规格详细介绍

电容器规格详细介绍电容器种类依照主要材质特性分为电解质电容,电解质芯片电容,塑料薄膜电容, 陶瓷电容, 及陶瓷芯片电容等大类别.1.电解质电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特性可再区分为标准型 (>11mm高度), 迷你型(7mm高度), 超迷你型 (5mm高度), 耐高温型(105℃), 低漏电型, 迷你低漏电型 (7mm高度), 双极性型, 无极性型, 及低内阻型 (Low ESR)等.2.电解质芯片电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特性可再区分为标准型芯片, 耐高温型芯片(105℃), 无极性型芯片, 及钽质芯片等.3. 塑料薄膜电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特性可再区分为聚乙烯薄膜, 金属化聚乙烯薄膜, 聚乙脂薄膜, 聚丙烯薄膜, 直流用金属化聚丙烯薄膜, 及交流用金属化聚丙烯薄膜等. 4.陶瓷电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特性可再区分为Class-1 (T.C. Type)温度补偿型,Class-2 (Hi-K Type)高诱电型, Class-3 (S.C. Type)半导体型等.5.陶瓷芯片电容种类: 依照尺寸及额定功率特性可再区分为0402, 0603, 0805, 1206等较具普遍性电容器主要电气规格1. 电容量Capacitance: 一般电解电容器的电容量范围为0.47uF-10000uF, 测试频率为120Hz. 塑料薄膜电容器的电容量范围为0.001uF-0.47uF, 测试频率为1KHz. 陶瓷电容器T/C type的电容量范围为1 pF-680pF, 测试频率为1MHz. Hi-K type的电容量范围为100pF-0.047uF, 测试频率为1KHz. S/C type的电容量范围为0.01uF-0.33uF.2. 电容值误差Tolerance: 一般电解电容器的电容值误差范围为M 即 +/-20%, 塑料薄膜电容器为J即 +/-5%或K即 +/-10%, 或M即 +/-20%三种, 陶瓷电容器T/C type为C即 +/-0.25pF (10pF 以下时), 或D即 +/-0.5pF (10pF以下时), 或J或K四种. Hi-K type 及S/C type为K或M或Z即 +80/-20%三种.3. 损失角即D值: 一般电解电容器因为内阻较大故D值较高, 其规格视电容值高低决定, 为0.1-0.24以下. 塑料薄膜电容器则D值较低, 视其材质决定为0.001-0.01以下. 陶瓷电容器视其材质决定, Hi-K type 及S/C type为0.025以下. T/C type其规格以Q值表示需高于400-1000.(Q值相当于D值的倒数)4. 温度系数Temperature Coefficient: 即为电容量受温度变化改变之比例值, 一般仅适用于陶瓷电容器. T/C type其常用代号为CH或NPO 即为 +/-60ppm, UJ即为 -750+/-120ppm, SL即为+350+/-1000ppm. Hi-K type (Z)及S/C type (Y), 其常用代号为B (5P)即为 +/-10%, E (5U)即为 +20/-55%, F (5V)即为 +30/-80%.5. 漏电流量Leakage current: 此为电解电容器之特定规格, 一般以电容器本身额定电压加压3 Min后, 串接电流表测试, 其漏电流量需在0.01CV ( uF电容量值与额定电压相乘积) 或3uA以下 (取其较大数值). 特定低漏电流量使用 (Low leakage type) 则其漏电流量需在0.002CV或0.4uA以下.6. 冲击电压Surge Voltage: 一般以电容器本身额定电压之1.3倍电压加压, 需工作正常无异状.7. 使用温度范围: 一般电解电容器的使用温度范围为 -25℃至+85℃, 特定高温用或低漏电流量用者为 -40℃至+105℃. 塑料薄膜电容器为 -40℃至+85℃. 陶瓷电容器T/C type为-40℃至+85℃, Hi-K type 及S/C type为 -25℃至+85℃.如何选用规格适当之电容器1. 所有被动组件中,电容器属于种类及规格特性最复杂的组件. 尤其为了配合不同电路及工作环境的需求差异,即使是相同的电容量值与额定电压值, 亦有其它不同种类及材质特性的选择.2. 以电解电容器为例, 由于其电容量值较大, 虽然能和塑料薄膜电容器或陶瓷电容器互相区隔.实际使用上仍有下述各种特性差异:A. 使用温度范围:需选定一般型 -25℃至+85℃或耐高温型 -40℃至+105℃B. 使用高度限制:传统A/I标准型最低高度为11mm, 迷你型为7mm, 超迷你型为5mm(相当于芯片电解电容器之高度).C. 电容量误差值:较高额定电压或电容量大于100uF时, 有一般型为 +100/-10%或 M型 +/-20%.D. 低漏电流量特性:用于某些特定电路, 与充放电时间常数准确性有关时. (相当于Tantalum钽质电容特性)E. Low ESR低内阻特性:用于某些滤波电路, 需配合高频脉波大电流之滤波效果.例如交换电源之滤波电路.F. Bipolar 双极性特性:用于高频脉波电路, 需配合高频脉波大电流之通路效果.例如推动偏向线圈之水平输出电路.G. Non-polar无极性特性:用于低频高波幅之音频信号通路, 用以避免因电容器两端之正逆向偏压, 造成输出波形失真.H. 以上为一般A/I电解电容器,而芯片电解电容器亦同样有标准型, 耐高温型, 低漏电流量型(即钽质芯片电容), 无极性特性等分类.3. 以陶瓷电容器为例, 其材料特性区分为3类. Class 1 T/C温度补偿型供高频谐振电路用, Class 2 Hi-K与Class 3 S/C为滤波及信号通路用, 由于其电容量值部分类似, 且与塑料薄膜电容器亦数值接近, 需特别注意特性选用.A. Class 1容量范围为1 pF-680 pF, 可视高频电路需要, 选择CH零温度补偿型 (例如RC谐振电路, 不需补偿温度系数), UJ负温度补偿型 (例如LC谐振电路,需补偿线圈正温度系数), SL 无控制温度补偿型 (例如高频补偿, 非谐振电路, 不需考虑温度影响).B. Class 2 Hi-K容量范围为100 pF-0.047 uF与Class 3 S/C容量范围为0.01 uF-0.33 uF, 两者特性接近. 一般后者外型较小, 成本低, 但耐压规格较低.C.需注意100 pF-680 pF范围内,Class 1与 Class 2电容器之Q值相差极大, 电路上不可误用.4.以塑料薄膜电容器为例, 各类不同材质特性,可配合不同之电路应用. 其共同特性为容量不受温度影响, 适合中低频电路使用.A. 聚丙烯 (代号PPN或PPS) 材质之损失角最低, 可适用于高电压脉波电路工作. PPS材质为 1KV以上使用, PPN材质为 1KV 以下使用.B. 金属化聚丙烯 (代号MPPN) 材质耐电压较高, 适用于DC高电压或AC电源电路工作.使用于AC电源电路者, 必须符合AC电源安规验证,一般称为X2电容.C.聚乙脂 (代号PS) 损失角低且容量较低, 高频特性良好, 可适用于中低频谐振电路工作.D.金属化聚乙烯 (代号MPE) 容量范围广及无电感特性,可适用于一般脉波电路工作.代号MEF者,亦为MPE类材质, 但具有Flame-retardant防火特性.E. 聚乙烯 (代号PE分为有电感特性PEI及无电感特性PEN两种) 其损失角较大, 但因成本较低,可适用于一般直流或低频电路工作.F. 所有金属化之塑料薄膜电容器, 均具有self-healing自行回复特性, 材质被高压击穿后, 只要移去高压, 即可自行回复原有功能.//**************************************************************//认清电容显卡选购完全手册之电容篇作者:火乌鸦转贴自:ZOL希望对那些还不了解电容的会员们有用电容爆裂事件的背后最近2年来电容爆裂、漏液、失效这样的事件在主板、显卡领域时有发生,不过正因为这样的事件,促进消费者对显卡上电容的认识度。

常用电容封装类型与规格

常用电容封装类型与规格

常用电容封装类型与规格电容器是电子元器件中常用的一种元件,用于储存电荷和能量。

电容器封装类型和规格多种多样,下面将介绍常用的电容器封装类型及其规格。

1.陶瓷电容器(Ceramic Capacitor):陶瓷电容器是一种常用的电容器类型之一,由于其体积小、价格低廉,被广泛应用于各种电子电路中。

陶瓷电容器的封装规格一般以贴片(SMD)和插装型为主,常见的尺寸有0402、0603、0805等,其容量范围通常在pF(皮法)至μF(微法)之间。

陶瓷电容器的工作电压一般在几十伏特至数百伏特之间。

2.铝电解电容器(Aluminum Electrolytic Capacitor):铝电解电容器是一种常用的大容量电容器,主要用于储存大电荷和大能量。

铝电容器的封装规格一般以插装型为主,常见的尺寸有Radial、Axial等,其容量范围通常在μF(微法)至mF(毫法)之间。

铝电解电容器的工作电压一般在几十伏特至数百伏特之间。

3.有机电解电容器(Organic Electrolytic Capacitor):有机电解电容器是一种新型的电容器类型,具有高容量、低ESR (等效串联电阻)等优点,广泛应用于高性能电子电路中。

有机电解电容器的封装规格一般以表面贴装(SMD)为主,常见的尺寸有0805、1206等,其容量范围通常在μF(微法)至mF(毫法)之间。

有机电解电容器的工作电压一般在几十伏特至数百伏特之间。

4.铜箔电容器(Polyester Film Capacitor):铜箔电容器是一种常用的高频电容器,用于高频信号的耦合和滤波。

铜箔电容器的封装规格一般以插装型和片式型为主,常见的尺寸有Radial、Axial、SMD等,其容量范围通常在nF(纳法)至μF(微法)之间。

铜箔电容器的工作电压一般在几十伏特至数百伏特之间。

5.电介质电容器(Film Capacitor):电介质电容器是一种常用的高质量和高精度电容器,具有较低的失谐因数和较高的频率响应。

各种电容的优缺点

各种电容的优缺点

百度文库-让每个人平等地提升自我各种电容的优缺点极性名称制作优点缺点无无感CBB电容2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

无感,高频特性好,体积较小不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。

无CBB电容2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

有感,其他同上。

无瓷片电容薄瓷片两面渡金属膜银而成。

体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容)易碎!容量低无云母电容云母片上镀两层金属薄膜容易生产,技术含量低。

体积大,容量小,(几乎没有用了)无独石电容体积比CBB更小,其他同CBB,有感有电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。

容量大。

高频特性不好。

有钽电容用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。

稳定性好,容量大,高频特性好。

造价高。

(一般用于关键地方)1)名称:聚酯(涤纶)电容(CL)符号:电容量:40p--4u额定电压:63--630V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路2)名称:聚苯乙烯电容(CB)符号:电容量:10p--1u11百度文库-让每个人平等地提升自我额定电压:100V--30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路3)名称:聚丙烯电容(CBB)符号:电容量:1000P--10u额定电压:63--2000V主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路4)名称:云母电容(CY)符号:电容量:10p--0。

1u额定电压:100V--7kV主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路5)名称:高频瓷介电容(CC)符号:电容量:1--6800P额定电压:63--500V主要特点:高频损耗小,稳定性好应用:高频电路6)名称:低频瓷介电容(CT)符号:22百度文库-让每个人平等地提升自我电容量:10p--4。

电容的分类、作用及图解

电容的分类、作用及图解
11.云母微调电容器(CY)
结构:云母微调电容器由定片和动片构成,定片为固定金属片,其表面贴有一层云母薄片作为介质,动片为具有弹性的铜片或铝片,通过调节动片上的螺钉调节动片与定片之间的距离,来改变电容量。 云母微调电容器有单微调和双微调之分。
用途:应用于晶体管收音机、电子仪器、电子设备中。
12.瓷介微调电容器(CC)
8.金属化纸介电容器(CJ)
结构:金属化纸介电容器采用真空蒸发技术,在涂有漆膜的
纸上再蒸镀一层金属膜作为电极而成。
优点:与普通纸介电容相比,体积小,容量大,击穿后能自愈能力强。
常见有CJ10、CJ11等系列。
9.铝电解电容器(CD)
结构:有极性铝电解电容器是将附有氧化膜的铝箔(正极)和浸有电解液的衬垫纸,与阴极(负极)箔叠片一起卷绕而成。外型封装有管式、立式。并在铝壳外有蓝色或黑色塑料套。
用途: 一般应用于中、低频电路中。
常用的型号有CL11、CL21等系列。
3.聚苯乙烯电容器(CB)
结构:有箔式和金属化式两种类型。
用途: 一般应用于中、高频电路中。
常用的型号有CB10、CB11(非密封箔式)、CB14~16(精密型)、CB24、CB25(非密封型金属化)、CB80(高压型)、 CB40 (密封型金属化)等系列。
4.聚丙烯电容器(CBB)
结构:用无极性聚丙烯薄膜为介质制成的一种负温度系数无极性电容。有非密封式(常用有色树脂漆封装)和密封式(用金属或塑料外壳封装)两种类型。
用途: 一般应用于中、低频电子电路或作为电动机的启动电容。常用的箔式聚丙烯电容:CBB10、CBB11、CBB60、 CBB61 等;金属化式聚丙烯电容: CBB20、CBB21、CBB401 等系列。
14.空气可变电容器(CB)
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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%。

使用无极性电容器,出于成本和体积的限制,一般采取减小电容容量的办法来与铝电解电容器竞争,容量值大约为铝电解的30%-50%。

这样变频器仍旧可以运行,但是,抗电网和负载扰动的能力变弱,运行可靠性有所降低。

另外,由于电机无功电流的作用,电容量越小,直流母线的电压波动越大,由于变频器一般采用PWM的方法控制输出波形,而PWM方法是参考直流母线电压来确定脉冲的宽度的,直流母线电压如果波动较大,输出到电机的电压波形品质也会略有下降,电机的损耗有所增加。

倚鹏
2006年10月26日。

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