鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)特點
鋁電解電容器的芯子是由陽極鋁箔、電解紙、陰極鋁箔、電解紙等4層重迭卷繞而成;芯子含浸電解液后,用鋁殼和膠蓋密閉起來構(gòu)成一個電解電容器。同其它類型的電容器相比,鋁電解電容器在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出如下明顯的特點。
1.鋁電解電容器的工作介質(zhì)為通過陽極氧化的方式在鋁箔表面生成一層極薄的三氧化二鋁(Al2O3),此氧化物介質(zhì)層和電容器的陽極結(jié)合成一個完整的體系,兩者相互依存,不能彼此獨立;我們通常所說的電容器,其電極和電介質(zhì)是彼此獨立的。
2.鋁電解電容器的陽極是表面生成Al2O3介質(zhì)層的鋁箔,陰極并非我們習慣上認為的負箔,而是電容器的電解液。
3.負箔在電解電容器中起電氣引出的作用,因為作為電解電容器陰極的電解液無法直接和外電路連接,必須通過另一金屬電極和電路的其它部分構(gòu)成電氣通路。
4.鋁電解電容器的陽極鋁箔、陰極鋁箔通常均為腐蝕鋁箔,實際的表面積遠遠大于其表觀表面積,這也是鋁質(zhì)電解電容器通常具有大的電容量的一個原因。由于采用具有眾多微細蝕孔的鋁箔,通常需用液態(tài)電解質(zhì)才能更有效地利用其實際電極面積。
5.由于鋁電解電容器的介質(zhì)氧化膜是采用陽極氧化的方式得到的,且其厚度正比于陽極氧化所施加的電壓,所以,從原理上來說,鋁質(zhì)電解電容器的介質(zhì)層厚度可以人為地控制。
鋁電解電容-功率解讀
也稱作漣波電流和漣波電壓,其實就是 ripple current,ripple voltage。含義就是電容器所能耐受紋波電流/電壓值。紋波電壓等于紋波電流與ESR的乘積。
當紋波電流增大的時候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會成倍提高。換言之,當紋波電壓增大時,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,因此低頻時紋波電流也比較低。
額定紋波電流是在zui高工作溫度條件下定義的數(shù)值。而實際應(yīng)用中電容的紋波承受度還跟其使用環(huán)境溫度及電容自身溫度等級有關(guān)。規(guī)格書目通常會提供一個在特定溫度條件下各溫度等級電容所能夠承受的zui大紋波電流。甚至提供一個詳細圖表以幫助使用者迅速查找到在一定環(huán)境溫度條件下要達到某期望使用壽命所允許的電容紋波量。
鋁電解電容器的工作電解液是鋁電解電容器的關(guān)鍵材料,俗稱為鋁電解電容器的血液。筆者從多年的電解電容器生產(chǎn)工作經(jīng)歷中,總結(jié)了一些電解液簡易檢驗方法,與大家分享。
常規(guī)檢查內(nèi)容:
電導率、閃火電壓、PH值、粘度能符合要求。
電解液與膠塞的匹配:
用玻璃燒杯裝上電解液,里面浸泡膠塞,在105攝氏度的高溫環(huán)境中保持48小時后取出,再用純水將膠塞洗凈烘干,用超精密的電子秤,測量膠塞試驗前后的重量變化。以不超過±5%為合格。用兆歐表檢查膠塞的電阻不能有降低。
電解液與導針CP線的匹配:
用玻璃燒杯裝上電解液,里面浸泡導針,在105度的高溫環(huán)境中保持48小時后取出,檢查導針的CP線不能有發(fā)黑或脫錫現(xiàn)象,否則為不合格。
高壓電解液高溫性能的檢查:
用一個球形燒杯裝上電解液,密封好放在135攝氏度的高溫環(huán)境中保持48小時后取出,測量電解液的閃火電壓和電導率不能有太多的變化,如果閃火電壓明顯降低為不合格。
高壓電解液的漏電流標準:
檢查產(chǎn)品漏電流是否有回升,將生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的合格產(chǎn)品(經(jīng)測試后的成品)放入在135攝氏度的高溫環(huán)境中不加任何負載保持48小時后取出,待冷卻后用30秒的時間測量試品的漏電流不能大于0.03CV(如400V10UF的產(chǎn)品不能大于400*10*0.03=120UA)如果漏電流超出0.03CV,產(chǎn)品的庫存時間短。