第一部分 铝电解电容器 的一般知识 一. 铝电解电容器的含义及特点 1.含义:工作时的绝缘介质为三氧化二铝的电解电容器 2. 铝电解电容器的结构、特点 2.1 芯子的组成 ① 阳极:高纯化成铝箔 ② 阴极:高纯腐蚀铝箔 ③ 工作介质:铝氧化膜 ④ 电解纸:浸有工作电解液 ⑤工作电解液:含浸在电解纸上 2.2 产品的基本构成 ① 芯子② 铝外壳③ 引出部分:引线,焊片,螺钉 ④ 密封部分 橡胶塞(三元乙丙胶,丁基胶) 焊片盖板(针状盖板,U型焊片盖板) 螺钉盖板(酚醛树脂盖板,聚苯硫醚树脂盖板) ⑤ 绝缘套管:PVC、PET 2 . 铝电解电容器的性能特点2.1 单位体积内所具有的电容量特别大,功率密度大. 例:金属化纸介电容器及独石电容器 : ≤2μF/cm3 铝电解电容器: ≤ 500μF/cm3 2.2 自愈特性 具有自动修补氧化膜缺陷的能力.2.3 单向导电性 铝电解电容器具有极性.2.4 较高工作电压且有一定的上限值 单个铝电解电容器的工作电压 一般最高不超过500V.二 . 铝电解电容器的类型1. 以工作电解质的形态区分 液体电解质 : 信达电子有限公司均为此类电容器 固体电解质: 大多为片式铝电解电容器2. 以工作电压高低区分 低压:4 ~100V 中压:120 ~250V 高压:315 ~500V3. 以极性区分 极性 :大多数铝电解电容器 双极性:少数铝电解电容器(CD71,CD269B)4. 按工作温度范围区 85 ℃系列 -25 ~ +85 ℃ (高压,民品) -40 ~ +85 ℃ (低压,中压,民品) -55 ~ +85 ℃ (军品) 105 ℃系列 -25 ~ +105 ℃ (高压,民品) -40 ~ +105 ℃ (低压,中压,民品) -55 ~ +105 ℃ (军品) 125 ℃系列 -25 ~ +125 ℃ -40 ~ +125 ℃ -55 ~ +125 ℃ 5 .按引出方式区分 SMD 引线式 焊片式 螺钉式6. 按安装方式区分 传统安装:多数铝电解电容器 表面组装:片式铝电解电容器三 . 铝电解电容器工作原理及电性能参数(一)工作原理及用途:滤波、平滑、充放电、储能。
二)性能参数:1. 标称电容量(CR):0.1 ~ 5,000, 000μF2.标称电容量允许偏差:±20% -10 ~ +50% -10 ~ +30%3. 额定电压(UR):2~500V4.直流漏电流(I):I=KCRUR(μA) (K=0.002 ~ 0.5)(施加额定电压5分钟值)5.损耗角正切(tgδ): tgδ=RESR/( 1/ ωC)=ωCRESR (低频)(ω=2πf)6.等效串联电阻(ESR):7.阻抗(Z):8.额定纹波电流 I=(P有/ESR)1/2=(α×S× Δ t/ESR)1/2 注:α =1~ 2 × 10-3 (W/cm2.℃ ) S=π×D× H (cm2) (D为产品直径,H为产品高度) Δ t :产品在极限温度下的容许温升(℃ ) P有:产品容许功率损耗(W) ESR :等效串联电阻(Ω) 说明:有利于提高产品耐纹波电流的能力的措施: ①尽量选择外形尺寸大的产品. ②尽量选择损耗角正切或等效串联电阻小的产品. ③降低使用环境温度. 8.外形尺寸 引线式:φ4 ×5 ~ φ30× 60 (mm) 焊片式:φ20×20~ φ35 ×60 (mm) 螺钉式:φ35× 40 ~φ120× 250 (mm)9. 高温负荷(寿命,耐久性) 符合10法则:L=k × L0×2( t 0-t)/10 k:纹波修正系数 L: 实际使用寿命 L0: 额定使用寿命 t: 实际使用温度 t0: 额定使用温度l例子: 85 ℃ 1000h (45 ℃使用环境,可连续工作约1.8年) 85 ℃ 2000h (45 ℃使用环境,可连续工作约3.6年) 105 ℃ 1000h(45 ℃使用环境,可连续工作约7.3年) 105 ℃ 2000h(45 ℃使用环境,可连续工作约14.6年) 105 ℃ 20,000h (45 ℃使用环境,可连续工作约146年) (日本GZ系列) 125 ℃ 1000 h (45 ℃使用环境,可连续工作约29年) 125 ℃ 2000h (45 ℃使用环境,可连续工作约58年)10.高温贮存 85 ℃ 500h 85 ℃ 1000h 105 ℃ 500h 105 ℃ 1000h 125 ℃ 500h 125 ℃ 1000h11. 低温特性 阻抗比 : Z负温 /Z+20 ℃=2 ~15 电容量损失: (C负温-C+20 ℃)/ C+20 ℃≥-40%四. 铝电解电容器的试验1. 低温贮存:负温48h2. 可焊性:适用于引线式产品和 焊片式产品3. 引出端强度:拉力试验, 扭转试验, 转矩试验4. 高低温稳定性:20℃(C, tgδ,I,Z)→负极限温度(C,Z)→20℃(C, tgδ,I)→正极限温度(C, tgδ,I)→20℃(C, tgδ,I)5. 套管绝缘 套管的耐压:2000V(直流) 套管的套管电阻 :≥100MΩ6. 振动 低频振动:10~55 H z(多数铝电解电容器) 高频振动:10 ~2000Hz(少数铝电解电容器,主要是引线式产品)7. 温度冲击和浸渍8. 浪涌电压:1000次直流浪涌电压循环。
9.压力释放:≥φ8的电容器都要做10.耐潮湿11.高温贮存12. 高温负荷五.铝电解电容器的使用说明1.铝电解电容器是有极性的,在安装时不要插反,否则造成短路,或使电容器损坏2.施加的直流电压不能高于额定工作电压否则,将会造成电容器漏电流急剧增大,造成电容器损坏3.施加的纹波电流不能高于额定纹波电流,否则,造成电容器损坏4.使用环境温度不能超过电容器允许的工作温度范围5.≥φ8的产品,都设有防爆装置 安全空隙:φ8~ φ16:2mm以上,φ18 ~φ35:3mm以上,其它:5mm以上 位置:引线式,焊片式:在外壳底部 螺钉式: 在盖板上6.铝电解电容器长期贮存后,不宜立即施加额定工作电压,应在使用前,逐步升高电压,直到额定工作电压,老化6~8小时7.焊接铝电解电容器时,焊接温度不宜超过280 ℃,焊接时间不应超过10秒8.不要在电容器的引线或引出端施加不必要的外力9.铝电解电容器外壳与负极引出端是不绝缘的10.引线式结构电容器外壳直径≥14mm者,其引线不作固定用六.铝电解电容器的设计与制造工艺流程l设计原理1.选箔原则 85 ℃产品 阳极箔化成电压=1.3*WV(工作电压) 例如 400V220 μF 520VF 105 ℃产品 阳极箔化成电压=1.4*WV(工作电压) 450V150 μF 630VF2.用纸原则 中高压 50--100 μm 低压 30-50 μm六.铝电解电容器的设计与制造工艺流程l制造工艺流程1.腐蚀 将铝箔经电化学使平滑面变得粗糙, 增加铝箔的实际表面积。
2.化成 通过电化学在腐蚀铝箔上形成 作为介质的氧化膜经过不同 的化成,可得到各种耐压和电 容量的化成铝箔3.切割 将腐蚀,化成过的电极箔根据产品的 尺寸切成相应的长度4.铆接 将引出线铆接在电极箔上,引出电容器 的特征5.卷绕 将铆接好的阳极箔和阴极箔,中间插入 电解纸卷成芯子6.浸渍将卷好的芯子浸泡在电解液中7.装配 将浸渍好的芯子装入铝外壳, 然后用橡胶塞密封8.老化 将装配好的电容器施加规定 的电压,使其特性稳定9.测量 在保证性能的基础上,全数 检查电容量, tgδ ,漏电流。
10.包装 将测量好的电容器进行包装11.入库 每批进行出货检查,合格批 送入仓库七.铝电解电容器的失效模式第二部分 典型产品介绍1. 公司的体积最小的铝电解电容器: V-CHIP、CD11A型铝电解电容器使用工作温度:-55~+85℃ -55~+105℃额定电压:4 ~100V标称电容量:0.1~ 1500μF耐久性:2000h外形尺寸:φ4×5.4 ~φ10×10 mm结构:引线式特点:高性能、超小型(尺寸精度达日本松下水平)、再流焊温度可达260 ℃ 2. 公司的体积最大的铝电解电容器: CD500及CDC06型铝电解电容器使用工作温度:-25~+85℃ -40~+85℃额定电压:500V标称电容量:1200μF ~ 5.0F耐久性:85 ℃ 2000h ~5000h外形尺寸:φ42×100 ~φ100×250mm结构:螺钉式特点:高CV值、超高压、超大容量3. 公司高频低阻抗 CDZ12、ZLF、WLF型铝电解电容器使用工作温度:-55~+105℃ 40~+105℃额定电压:6.3~100V标称电容量:0.47~ 15000μF耐久性:105℃ 2000h外形尺寸:φ5×11~φ18×40mm结构:引线式特点:高性能、超低阻抗(分别达NICHICON公司PW、HD、HC系列) 超大纹波、、低漏电流、结构为细长型。
4. 公司高纹波长寿命的节能灯用中高压铝电解电容器HLF、HUF、TLF型铝电解电容器使用工作温度:-40~+105℃额定电压:160~450V标称电容量:1~ 47μF耐久性:105℃ 2000h ~10000h外形尺寸:φ8×12.5~φ16×35.5mm结构:引线式特点:高性能、超大纹波、长寿命5. 公司军用电解电容器:CDK、CDW、七专系列 CDK203型铝电解电容器使用工作温度:-55~+105℃额定电压:250V标称电容量:1000μF耐久性:105℃ 1000h外形尺寸:φ34×60mm结构:焊片式 CDK003型铝电解电容器使用工作温度:-55~+105℃额定电压:400V标称电容量:220μF耐久性:105℃ 1000h外形尺寸:φ30×60mm结构:引线式6. 公司焊针式高性能铝电解电容器: SLF型铝电解电容器使用工作温度:-25(40)~+105℃额定电压:10~450V标称电容量:47~ 1500μF耐久性:105℃ 5000h外形尺寸:φ22×25~φ35×50mm结构:焊针式特点:长寿命、大纹波、耐过压能力强、不燃烧。
7. 公司高档螺钉铝电解电容器: LLF型铝电解电容器使用工作温度:-25(40)~+105℃额定电压:10~450V标称电容量: 1500 ~1000000 μF耐久性:105℃ 5000h外形尺寸:φ42×60~φ100×250mm结构:螺钉式特点:长寿命、大纹波、超大CV值、不燃烧l三.签订合同应注意的问题.l型号及其含义l容量\电压的确定原则l技术协议书须明确的内容l使用机型及环境条件l包装\运输\环保\规格书\出货检验等方面的要求–谢 谢 大 家 !。