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電解電容選型需要考慮哪些參數(shù)?


?電解電容是電容的一種,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(zhì),陰極由導(dǎo)電材料、電解質(zhì)(電解質(zhì)可以是液體或固體)和其他材料共同組成,因電解質(zhì)是陰極的主要部分,電解電容因此而得名。同時(shí)電解電容正負(fù)不可接錯(cuò)。電解電容基本的參數(shù)包括以下幾點(diǎn):
??電解電容
1)電容值與允許偏差

電解電容器的容值,取決于在交流電壓下工作時(shí)所呈現(xiàn)的阻抗。因此電容值,也就是交流電容值,隨著工作頻率、電壓以及測(cè)量方法的變化而變化。

標(biāo)準(zhǔn) JISC 5102 規(guī)定:鋁電解電容的電容量的測(cè)量條件是在頻率為 120Hz,最大交流電壓為 0.5Vrms,DC bias 電壓為 1.5 ~ 2.0V 的條件下進(jìn)行。可以斷言,鋁電解電容器的容量隨頻率的增加而減小。

2)額定電壓

在規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi),所能施加到電容器上的最高直流工作電壓的系列值,稱為額定電壓。額定電壓雖然不是衡量電容器的測(cè)量參數(shù),但因施加到電容器上的工作電壓值與它有密切關(guān)系,一般規(guī)定應(yīng)低于額定電壓值。降低施加電壓,對(duì)提高產(chǎn)品的使用壽命有顯著的作用。

3)損耗角正切值

在交流電路中,實(shí)際電容器必定要消耗掉一小部分有用的訊號(hào)功率,在規(guī)定頻率的正弦電壓下,所消耗的有功功率與無功功率的比值稱為損耗角正切,其值約為0.01至0.20,但與電解電容器的類型、電容量的大小、額定電壓的高低而異,并和溫度、頻率密切有關(guān)。有時(shí)也以百分比表示。

4)阻抗

在特定的頻率下,阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗(Z)。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關(guān),且與 ESR 也有關(guān)系。

電容的容抗(XC)在低頻率范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐步減小,頻率繼續(xù)增加達(dá)到中頻范圍時(shí)電抗(XL)降至 ESR 的值。當(dāng)頻率達(dá)到高頻范圍時(shí)感抗(XL)變?yōu)橹鲗?dǎo),所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。

5)漏電流

電容器的介質(zhì)對(duì)直流電流具有很大的阻礙作用。然而,由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成的以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流。通常,漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大。

6)紋波電流和紋波電壓

在一些資料中將此二者稱做“漣波電流”和“漣波電壓”,含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。當(dāng)紋波電流增大的時(shí)候,即使在 ESR 保持不變的情況下,漣波電壓也會(huì)成倍提高。

換言之,當(dāng)紋波電壓增大時(shí),紋波電流也隨之增大,這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流后,由于電容內(nèi)部的等效串連電阻(ESR)引起發(fā)熱,從而影響到電容器的使用壽命。一般的,紋波電流與頻率成正比,因此低頻時(shí)紋波電流也比較低。

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