首先要明確一點(diǎn),鋁電解電容一定會(huì)壞,只是時(shí)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?yàn)闇囟仍礁唠娊庖旱膿]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(huì)將電容壽命和測(cè)試溫度標(biāo)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(shí)壽命的鋁電解電容就比1000小時(shí)的好,要注意確認(rèn)壽命的測(cè)試溫度。每個(gè)廠商都有溫度和壽命的計(jì)算公式,在設(shè)計(jì)電容時(shí)要參照實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)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(yuǎn)離熱源,第二考慮使用zui 高工作溫度高的電容,當(dāng)然價(jià)格也會(huì)高一些。
電解電容在電路中實(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。使用電解電容的時(shí)候,還要注意正負(fù)極不要接反。不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用云母、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(duì)它的電容值。安裝的時(shí)候,要使電容的類別、容量、耐壓等符號(hào)容易看到,以便核實(shí)。
壽命估算(life expectancy):電解電容在zui 高工作溫度下,可持續(xù)動(dòng)作的時(shí)間。
lx=lo*2(to-ta)/10
lx=實(shí)際工作壽命
lo=保證壽命
to=zui 高工作溫度(85℃105℃)
ta=電容器實(shí)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(shí)際工作壽命:16000hrs
高溫負(fù)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(shí)間后,須符合下列變化:δcap:試驗(yàn)前之值的20%以內(nèi)。
鋁電解電容器的產(chǎn)業(yè)鏈為:高純鋁--電子鋁箔--電極箔--鋁電解電容器--下游應(yīng)用,其中高純鋁、電子鋁箔、電極箔等上游產(chǎn)品長(zhǎng)期依賴進(jìn)口一度成為我國(guó)鋁電解電容器發(fā)展重要的制約因素。目前,我國(guó)電子鋁箔和高純鋁國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程正在加快,對(duì)核心的腐蝕箔生產(chǎn)技術(shù)的掌握,結(jié)束了我國(guó)高端電極箔產(chǎn)品長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。產(chǎn)業(yè)鏈配套能力的提升,使我國(guó)鋁電解電容器行業(yè)擺脫了原材料的束縛,原材料的本地化供應(yīng),不僅提升了鋁電解電容器的生產(chǎn)能力,還能降低生產(chǎn)成本,推動(dòng)鋁電解電容器制造業(yè)的發(fā)展。
我國(guó)鋁電解電容器市場(chǎng)上,日本、臺(tái)灣、韓國(guó)知名企業(yè)均在大陸投資設(shè)廠,生產(chǎn)能力大舉向內(nèi)地轉(zhuǎn)移,他們憑借在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),在鋁電解電容器高端市場(chǎng)擁有一席之地。經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān),目前形勢(shì)已發(fā)生了改變,國(guó)內(nèi)如中鈺科技等一批企業(yè)技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)了飛躍,高端鋁電解電容器已能自主生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代,這將能有效彌補(bǔ)高端產(chǎn)品供應(yīng)不足的局面,并減少進(jìn)口。未來國(guó)內(nèi)鋁電解電容器尤其是高技術(shù)、高質(zhì)量的鋁電解電容器將會(huì)有更大的發(fā)展空間和良好的市場(chǎng)前景。
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。