一只電容器會因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感是一對重要參數(shù)─這就是容抗的基礎(chǔ)。一個等效串聯(lián)電阻(ESR)很小的電容相對較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉(zhuǎn)換時的峰值(紋波)電流。用 ESR 大的電容并聯(lián)更具成本效益。然而,這需要在 PCB 面積、器件數(shù)目與成本之間尋求折衷。
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。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)增加達到中頻范圍時電抗降至ESR的值。當頻率達到高頻范圍時感抗變?yōu)橹鲗?dǎo),所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。
開關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達數(shù)十kHz,甚至是數(shù)十MHz,這時電容量并不是其主要指標,衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標準是“阻抗-頻率”特性,要求在開關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時對于半導(dǎo)體器件工作時產(chǎn)生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。
風(fēng)華鋁電解電容特點:
1、單位體積的電容量非常大,比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。
2、額定的容量可以做到非常大,可以輕易做到幾萬μf甚至幾f(但不能和雙電層電容比)。
3、價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢,因為電解電容的組成材料都是普通的工業(yè)材料,比如鋁等等。
制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備,可以大規(guī)模生產(chǎn),成本相對比較低
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。同時電解電容正負不可接錯。
首先要明確一點,鋁電解電容一定會壞,只是時間問題。影響電容壽命的原因有很多,過電壓,逆電壓,高溫,急速充放電等等,正常使用的情況下,影響多數(shù)就是溫度,因為溫度越高電解液的揮發(fā)損耗越快。需要注意的是這里的溫度不是指環(huán)境或表面溫度,是指鋁箔工作溫度。廠商通常會將電容壽命和測試溫度標注在電容本體。
因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半,所以不要以為2000小時壽命的鋁電解電容就比1000小時的好,要注意確認壽命的測試溫度。每個廠商都有溫度和壽命的計算公式,在設(shè)計電容時要參照實際數(shù)據(jù)進行計算。需要了解的是要提高鋁電解電容的壽命,第1要降低工作溫度,在PCB上遠離熱源,第二考慮使用zui 高工作溫度高的電容,當然價格也會高一些。
電解電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中,電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候,還要注意正負極不要接反。不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容??窕芈房梢赃x用云母、高頻陶瓷電容,隔直流可以選用紙介、滌綸、云母、電解、陶瓷等電容,濾波可以選用電解電容,旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現(xiàn)象,并且核對它的電容值。安裝的時候,要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到,以便核實。
壽命估算(life expectancy):電解電容在zui 高工作溫度下,可持續(xù)動作的時間。
lx=lo*2(to-ta)/10
lx=實際工作壽命
lo=保證壽命
to=zui 高工作溫度(85℃105℃)
ta=電容器實際工作周圍溫度
example:規(guī)范值105℃/1000hrs
65℃壽命推估:lx=1000*2(105-65)/10
實際工作壽命:16000hrs
高溫負荷壽命(load life)將電解電容器在zui 高工作溫度下,印加額定工作電壓,經(jīng)一持續(xù)規(guī)定完成時間后,須符合下列變化:δcap:試驗前之值的20%以內(nèi)。