電解電容在電路設(shè)計(jì)中的作用
1.濾波作用,在電源電路中,整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流,而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容,利用其充放電特性(儲(chǔ)能作用),使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。
在實(shí)際中,為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容.由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖干擾.
2.耦合作用:在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中,為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,常采用電容藕合.為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過(guò)大,一般總采用容量較大的電解電容。
接下來(lái)還要了解一下電解電容的判斷方法電解電容常見(jiàn)的故障有,容量減少,容量消失、擊穿短路及漏電,其中容量變化是因電解電容在使用或放置過(guò)程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起,而擊穿與漏電一般為所加的電壓過(guò)高或本身質(zhì)量不佳引起。
判斷電源電容的好壞一般采用萬(wàn)用表的電阻檔進(jìn)行測(cè)量.具體方法為:將電容兩管腳短路進(jìn)行放電,用萬(wàn)用表的黑表筆接電解電容的正極。
鋁電解電容的失效機(jī)理
1.漏液
2.介質(zhì)擊穿
3.開(kāi)路
當(dāng)電容器內(nèi)部的連接性能變差或失效時(shí),通常就會(huì)發(fā)生開(kāi)路。電性能連接變差的產(chǎn)生可能是腐蝕、振動(dòng)或機(jī)械應(yīng)力作用的結(jié)果。當(dāng)鋁電解電容在高溫或潮熱的環(huán)境中工作時(shí),陽(yáng)極引出箔片可能會(huì)由于遭受電化學(xué)腐蝕而斷裂。陽(yáng)極引出箔片和陽(yáng)極箔的接觸不良也會(huì)使電容器出現(xiàn)間歇開(kāi)路。
4.其他
1)在工作早期,鋁電解電容器由于在負(fù)荷工作過(guò)程中電解液不斷修補(bǔ)并增厚陽(yáng)極氧化膜(稱(chēng)為補(bǔ)形效應(yīng)),會(huì)導(dǎo)致電容量的下降。
2)在使用后期,由于電解液的損耗較多,溶液變稠,電阻率增大,使電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻增大,損耗增大。同時(shí)溶液黏度增大,難以充分接觸鋁箔表面凹凸不平的氧化膜層,這就使電解電容的有效極板面積減小,導(dǎo)致電容量下降。此外,在低溫下工作,電解液的黏度也會(huì)增大,從而導(dǎo)致電解電容損耗增大與電容量下降等后果。
液態(tài)鋁電解自身特性同其發(fā)展現(xiàn)狀
鋁電解電容發(fā)展的歷程:
1921年液態(tài)鋁電解電容器研發(fā)成功
1956年固態(tài)鉭質(zhì)電容研發(fā)成功
1996年固態(tài)鋁電解電容器研發(fā)成功,但電壓25V含以上為瓶頸。
2010年綠寶石開(kāi)始投入針對(duì)25V以上電壓開(kāi)發(fā),力爭(zhēng)突破固態(tài)鋁電解電容電壓25V以上瓶頸問(wèn)題。
2014年底綠寶石已開(kāi)發(fā)出250V固態(tài)鋁電解電容并量產(chǎn)。
液態(tài)鋁電解電容描述:
以氧化鋁為介質(zhì),以電解液為陰極的鋁質(zhì)電容器。正箔同AL2O3結(jié)合借以正引線作為正極引出(陽(yáng)極),電解液借以負(fù)箔和負(fù)引線作為負(fù)極引出(陰極)。
液態(tài)鋁電解外型包含:
引線式(導(dǎo)針型)、焊針式(牛角型)、螺栓式、貼片型(SMD)
液態(tài)鋁電解具有特點(diǎn):
電解液做負(fù)極、介質(zhì)的依附性同再生性和可控性及單向?qū)ㄐ?、高承載電場(chǎng)強(qiáng)度能力(達(dá)600KV/MM為紙質(zhì)30倍)、容量密度高且隨電壓成反比、價(jià)廉,工藝成熟。相對(duì)鉭電解、鈮電解電壓200V上限,鋁電解在國(guó)內(nèi)可以做到630V。
失效現(xiàn)象有:漏液、爆zha、起鼓、燃燒、衰減等