鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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(gè)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(diǎn)。
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(gè)完整的體系,兩者相互依存,不能彼此獨(dú)立;我們通常所說的電容器,其電極和電介質(zhì)是彼此獨(dú)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(xí)慣上認(rèn)為的負(fù)箔,而是電容器的電解液。
3.負(fù)箔在電解電容器中起電氣引出的作用,因?yàn)樽鳛殡娊怆娙萜麝帢O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(shí)際的表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(gè)原因。由于采用具有眾多微細(xì)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(shí)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。
鋁電解電容額定電壓的選型要點(diǎn):
鋁電解電容本體上標(biāo)有的容量和耐壓,這兩個(gè)參數(shù)是很重要,是選用電容最基本的內(nèi)容。
在實(shí)際電容選型中,對(duì)電流變化節(jié)奏快的地方要用容量較大的電容,但并非容量越大越好,首先,容量增大,成本和體積可能會(huì)上升,另外,電容越大充電電流就越大,充電時(shí)間也會(huì)越長(zhǎng)。這些都是實(shí)際應(yīng)用選型中要考慮的。
額定工作電壓:在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),電容長(zhǎng)期可靠地工作,它能承受的大的直流電壓。在交流電路中,要注意所加的交流電壓zui大值不能超過電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、200V、250V、400V、450V、475V、500V、600V、630V。電容在電路中實(shí)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。另外還要注意的一個(gè)問題是工作電壓裕量,一般來說要在15%以上。
讓電容器的額定電壓具有較多的余裕,能降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。雖然說, 48V的工作電壓使用50V的鋁電解電容短時(shí)間不會(huì)出現(xiàn)問題,但使用久了,壽命就有可能降低。
鋁電解電容-功率解讀
也稱作漣波電流和漣波電壓,其實(shí)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(dāng)紋波電流增大的時(shí)候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會(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。
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(shí)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(jí)有關(guān)。規(guī)格書目通常會(huì)提供一個(gè)在特定溫度條件下各溫度等級(jí)電容所能夠承受的zui大紋波電流。甚至提供一個(gè)詳細(xì)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(dá)到某期望使用壽命所允許的電容紋波量。