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1、铝电解电容器根本知识课课程程重重点点一、铝电解电容器的普通概念一、铝电解电容器的普通概念二、铝电解电容器的构造二、铝电解电容器的构造三、铝电解电容器的电气特性三、铝电解电容器的电气特性四、铝电解电容器的标识四、铝电解电容器的标识五、铝电解电容器的允许纹波电流五、铝电解电容器的允许纹波电流六、铝电解电容器制造流程六、铝电解电容器制造流程七、铝电解电容器的实验七、铝电解电容器的实验八、铝电解电容器的寿命及推算八、铝电解电容器的寿命及推算九、铝电解电容器失效分析九、铝电解电容器失效分析十、十、铝电解电容器运用本卷须知铝电解电容器运用本卷须知一：铝电解电容器的普通概念一：铝电解电容器的普通概念1、电容
2、器的定义、电容器的定义电电容容器器简简称称电电容容，是是一一种种储储存存电电荷荷或或者者储储存存电电场场能能量量的的元元件件。它它是是电电路路中中常常用用的的电电子子元元器器件件之之一一，多多用用来来滤滤波波、隔隔直直、交交流流耦耦合合、交交流流旁旁路路以以及及与与电电感感元元件件构构成成振振荡荡回回路路等等。它它是是由由两两个个导导电电极极板板中中间间隔隔以以电电介介质质所所组组成成的元件。的元件。平板形电容器构造表示图平板形电容器构造表示图云母、空气、电解质金属板2、电解电容器的定义、电解电容器的定义两两个个极极板板有有正正极极和和负负极极之之分分，其其中中正正极极采采用用特特定定的的阀阀
3、金金属属，并并在在该该金金属属外外表表上上借借助助于于电电化化学学方方法法，生生成成一一层层极极薄薄且且具具有有单单导导游游电电性性的的氧氧化化膜膜作作为为介介质质，而而负负极极采采用用能能生生成成和和修修复复介介质质的的液液状状或或固固状状的的电电解解质质，这这样样一种特殊构造和特殊工艺制造的电容器。一种特殊构造和特殊工艺制造的电容器。3、电解电容器的种类、电解电容器的种类1、按阀金属种类分、按阀金属种类分2、按电解质形状分、按电解质形状分3按正极呈现的形状分按正极呈现的形状分铝电解电容器钽电解电容器钽铌合金电解电容器液体湿式电解电容器固体电解电容器箔式卷绕型电解电容器烧结型电解电容器二、铝
4、电解电容器的构造二、铝电解电容器的构造1根本构造根本构造正极阳极负极阴极介质2实物构造铝箔电解液电解纸导针引条胶盖盖板铝壳胶管电解液电解纸氧化膜正箔正导针负导针负箔类似PN结的功能功能构造图功能构造图正极电位高于负极电位-阻流形状正极电位低于负极电位-导通形状注：此时电流非常大，已失去电容作用，严重时会发生爆炸景象。三、铝电解电容器的电气特性三、铝电解电容器的电气特性1、标称电容量与电容量允许偏向：、标称电容量与电容量允许偏向：1定义：定义：所所谓谓标标称称电电容容量量是是指指在在电电容容器器上上标标明明的的电电容容量量值值，是是设设计计容容量量的的名名义义值值，它它与与实实践践制制造造出出来
5、来的的电电容容器器的的电电容量之间有一定偏向，此偏向称之为电容量允许偏向。容量之间有一定偏向，此偏向称之为电容量允许偏向。2标称电容量值：1、1.5、2.2、3.3、4.7、5.6、6.810n(n=-1、0、1、2、3、4、5)3电容量允许偏向4电容量的测试方法：测试仪器：LCR或容量测试仪测试频率：100/120Hz测试电路：串联等效2、损失角正切失角正切tgDissationFactorD.F-散逸要素散逸要素1定定义：它是：它是电容器容器电能能损耗功率除以耗功率除以电容器的无功功率。容器的无功功率。tg=CrUrUcIr1CI2损失角正切的测试方法：测试仪器：LCR或容量测试仪测试频率
6、：100/120Hz测试电路：串联等效3、漏、漏电流流LC1定定义：用用来来表表征征电容容器器的的绝缘质量量，它它与与施施加加电压大大小小、环境境、温温度度的的高高低低和和测试时间的的长短短都都有有亲密关系。密关系。LCKCV+M(uA)C：标称称电容量容量uFV：额定任定任务电压VK、M：常数：常数测试电路 2.漏电流的测试方法：在电容器两端施加额定任务电压，X分钟后，测定漏电流。普通K=0.01、M=3uA4、额定任定任务电压：它它指指在在下下限限类别温温度度和和额定定温温度度之之间的的任任一一温温度度下下，可可以以延延续施施加加在在电容容器器的的最最大大直直流流电压或或脉脉冲冲电压的的峰
7、峰值。AC峰峰值=ACV2低低压：4、6.3、10、16、25、35、50、63、80、100、中中压：160、200、250高高压：350、400、450、500四、四、铝电解解电容器的容器的标识：其外其外层胶管上主要胶管上主要标识内容有：内容有：商商标运用温度上限运用温度上限值额定任定任务电压标称称电容量容量负极极标志志带Sancon+15025V1000uF五、铝电解电容器允许纹波电流五、铝电解电容器允许纹波电流电电解解电电容容器器在在电电子子线线路路中中常常作作为为滤滤波波、旁旁路路、耦耦合合和和分分频频等等方方面面的的运运用用，在在这这些些运运用用中中，施施加加在在电电解解电电容容器
8、器上上的的电电压压形形状状是是在在直直流流电电压压上上迭迭加加不不同同频频率率的的交交流流成成分分电电压压，即即称称之之为为脉脉动动电电压压又又称称纹纹波波电电压压，在在这这种种情情况况下下流流经经铝铝电电解解电电容容器的交流电流称为纹波电流。器的交流电流称为纹波电流。DI= 2fS tC tgSH 散热系数 S= DH t温升 C电容量六、铝电解电容器的制造流程六、铝电解电容器的制造流程见附页见附页七、七、铝电解解电容器的容器的实验一、防爆一、防爆实验：1交流交流电压法：法：a施施加加电压：交交流流电压的的有有效效值不不超超越越额定定任任务电压的的0.7倍或倍或250V两者中取最小两者中取最
9、小值。b施加施加电压频率：率：50Hz或或60Hzc串串联电阻阻R为在在实验频率率时电容器阻抗的容器阻抗的0.5倍。倍。2直流直流电压法：法：A施加反向施加反向额定任定任务电压B电流：直径流：直径22以下：以下：1A恒流恒流22或以上：或以上：10A恒流恒流C实验电路：路：3断定规范：由于实验电容器内部压力上升，使防爆阀动作，当内部气体释放时，不许出现火焰熄灭，不允许出现素子以及外壳部分飞溅的危险形状。施加实验电压30分钟，无异常的情况即为合格。八、八、铝电解解电容器寿命及推算容器寿命及推算铝电解解电容容器器实践践是是“有有限限寿寿命命的的元元件件，元元件件的的寿寿命命时间性性是是指指产品品在
10、在规定定条条件件下下任任务到到某某一一时辰辰时其性能超越其性能超越规定的允定的允许值，此，此时间称称为寿命寿命时间。普普通通来来说铝电解解电容容器器的的寿寿命命取取决决于于运运用用温温度度和和电路中加在路中加在电容器两端正的容器两端正的实践践电压，遵照以下公式，遵照以下公式L=L1()22V1VT1-T1010倍原那么：每升10降低2倍寿命。L1额定寿命 V1额定电压 T1额定温升L实践寿命 V实践电压 T 实践温升九、铝电解电容器失效分析九、铝电解电容器失效分析1、主要失效方式：、主要失效方式：A电容量减少电容量减少B损失角正切增大损失角正切增大C漏电流添加漏电流添加D开路开路E短路短路F防
11、爆阀动作防爆阀动作二、失效分析系二、失效分析系统图见附附页二二3、纹波电流：最大纹波电流在技术阐明书中有规定，流过电容器的纹波电流假设超越允许值，电容器会发热，内部气体添加，导致电容器寿命缩短，假设超越允许值，需选用耐大纹波电流的电容器。4、任务温度：电容器有规定其运用温度范围，电容器的特性随任务温度而变化，普通来说，当任务温度上升10时，其寿命就缩短一半。5、任务频率：普通电容器是100Hz或120Hz条件下测试的，电容量随频率升高而下降，DF随频率升高而升高，并使周围温度升高。6、储存：电容器应该储存于正常温度535、湿度75%以下环境中，假设经过长时间放置后，通常其漏电流有增大之倾向，假
12、设直接施加额定电压，漏电流大会破坏电路，在运用之前，需先施加额定电压，使其电气特性回复正常，如储存时间6个月以上时，请串上1K之维护电阻后，使其继续负载额定电压30分钟。十、铝电解电容器运用本卷须知十、铝电解电容器运用本卷须知1 1、极性：、极性：普普通通电电容容器器是是有有极极性性之之分分正正、负负极极，在在电电容容器器本本体体上上会会标标示示极极性性负负极极标标志志带带或或引引脚脚上上标标志志正正极极比负极引脚长。比负极引脚长。1 1、极极性性反反接接会会呵呵斥斥电电容容器器短短路路损损坏坏或或漏漏液液和和平平安安阀阀翻翻开等。开等。2 2、当当极极性性不不固固定定极极性性变变换换或或无无
13、法法确确定定时时，建建议议运运用用无无极极性性电电容容器器，然然而而无无极极性性电电容容器器不不能能运运用用于于交交流流形状。形状。2、额定任务电压：不应运用过载电压超越电容器额定任务电压，当任务电压大于额定任务电压时，电容器之漏电流会增大，可损坏电容器或缩短电容器寿命。1、直流电压和交流电压纹波电压峰值之和不应超越额定任务电压。2、假设二个以上电容器串联，应确保施加之电压低于额定值，而且要并联一个平衡电阻，以使每个电容器所加电压相等。7、充放电：电容器在经受快速的充放电时，它的寿命因容量下降，温升等缘由而缩短，有时还会呵斥产品之损坏，在快速充放电路中一定要运用专门设计的电容器。8、外加应力：
14、防止对电容器引出线或端子施加超越限制的外力，如：拉、推、弯曲等，这样能够会引起漏液、漏电流增大、引出线断裂或端子分裂，转而会引起内部衔接的破坏，甚至会引起开路或断路，运用中应防止以下几种景象：1、焊接后，倾斜或弯曲电容器；2、电容器引出端间距与PC板上孔距不符；3、板动已焊接于PC板上之电容器；4、以焊接好的电容为施加点提起或挪动整块PC板。9、预热及焊接温度：预热或焊接温度过高及焊接时间太长时，会影响电容器的性能，且引起PVC胶管开裂或收缩，当运用薄PC板或双面板时，在确定运用之前，必需反复确认电容器无任何损坏，且PC板上电容器正下方不能有印刷铜线，否那么，经过预热、焊接，印刷铜线温度升高，
15、胶管将会收缩开裂，焊料能够经过PC板所打的孔及后加工零件的引线孔溅落到胶管上，呵斥损伤。10、绝缘：电容器的铝外壳与负极不绝缘，它们之间电解液的电阻不确定，假设电容器必需与线路绝缘，那么电容器的安装位置处，一定要采取绝缘措施如预留一定的绝缘区域。11、平安防爆阀：有防爆阀设计之电容器，在安装时，平安阀上方应留有一定的任务空间，普通情况下，坚持最少3mm空间间隔，如此条件不能满足的话，防爆阀将无法正常运作。十二、焊锡后PC板之清洗：清洗线路板以去除焊锡剂或其它附着物，假设运用卤化物或类似溶剂如三氯乙烯、三氯乙烷、或酮类等，电容器之胶管和胶管上之印字标志以及封口资料能够被破坏，溶剂能够渗进电容器内部引起腐蚀，建议运用的清洗溶剂为：甲醇、异丙醇、乙醇、异丁醇、石油醚、丙醇和普通的洗涤剂。
