鋁電解電容器技術(shù)講座( 艾華電子 )課件

AluminumElectrolyticCapacitors1.鋁電解電容器的基本原理2.鋁電解電容器的製造流程3.鋁電解電容器的用途4.鋁電解電容器的特性與分類5.鋁電解電容器的壽命6.鋁電解電容器的選用原則7.鋁電解電容器的注意事項(xiàng)8.鋁電解電容器的發(fā)展趨勢(shì)目錄(1)鋁電解電容器的基本原理AluminumElectrolyticCapacitors電容器的分類◆電解電容—

閥門金屬(鉭,鋁,鈮,鈦)◆陶瓷◆有機(jī)薄膜◆雲(yún)母◎按介質(zhì)分類

通用型鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式捲繞型的結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極為鋁金屬箔，介質(zhì)是用電化學(xué)方法在陽(yáng)極金屬箔表面上形成的閥金屬氧化膜AL2O3，陰極則為多孔性電解紙所吸附的工作電解質(zhì)。（內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖）鋁電容器的結(jié)構(gòu)鋁電容器的結(jié)構(gòu)電容器的等效電路R1：電極和引出端子的電阻

R2：陽(yáng)極氧化膜和電解質(zhì)的電阻

R3：損壞的陽(yáng)極氧化膜的絕緣電阻

D1：具有單向?qū)щ娦缘年?yáng)極氧化膜

C1：陽(yáng)極箔的容量

C2：陰極箔的容量

L：電極及引線端子等所引起的等效電感量鋁電容器的結(jié)構(gòu)蓋板式蓋板引出條鋁殼陽(yáng)極箔陰極箔膠帶電解紙固定劑套管防爆閥負(fù)箔-斷面負(fù)箔-表面低壓正箔-斷面低壓正箔-表面高壓正箔-斷面高壓正箔-表面鋁電容器的鋁箔結(jié)構(gòu)(2)鋁電解電容器的製造流程AluminumElectrolyticCapacitors(3)鋁電解電容器的用途AluminumElectrolyticCapacitors電解電容器的用途濾波作用利用整流器將交流電能改變?yōu)橹绷麟娔軙r(shí)，輸出之直流電中?；祀s著交流．再把此交流部份藉電容過(guò)濾，使成為平穩(wěn)之直流用濾波器在極多機(jī)器設(shè)備中使用著電解電容器的用途旁路作用

電容器接上直流電壓開始至充電完成為止，會(huì)有電流流通，在充電完了之後電流就不再流通．然而，接上交流電壓時(shí)因充電與放電變化產(chǎn)生，所以交流電流就可以一直流通．即電容器會(huì)阻止直流電流流通而容許交流電流流通，當(dāng)電氣負(fù)載需外加直流電壓而不可有交流電壓存在場(chǎng)合，只要在負(fù)載兩端並聯(lián)大容量之電容器可．此時(shí)交流電流就幾乎不會(huì)通過(guò)負(fù)載而經(jīng)由電容器流通，負(fù)載幾乎不會(huì)承受交流電壓，此種用途之電容器稱之為旁路電容器．電解電容器的用途火花防止衝擊波的吸收

在電容器兩電極間以電壓，電容器就會(huì)從電源獲得電能，並加以儲(chǔ)存．利用此種特性，就能將電路中之衝擊電力加以吸收．電氣接點(diǎn)之火花防止，電氣電路之衝擊波吸收作用之保護(hù)裝置都利用著電容器．電解電容器的用途放電

電容器加以充電後，如果在兩極間接上負(fù)載電阻，則儲(chǔ)存之正負(fù)電會(huì)在負(fù)載電阻中和轉(zhuǎn)變成熱而消失掉．此種現(xiàn)象稱為放電．此時(shí)如果負(fù)載電阻較小，中和時(shí)之電流，即放電電流就會(huì)很大使中和作用在瞬時(shí)轉(zhuǎn)變成熱能並產(chǎn)生瞬時(shí)大電力，此種瞬時(shí)大電力就可利用在種種不同用途方面．如點(diǎn)熔接、照相之閃光作用、放電加工、電磁成形、磁化電源以及炸藥之點(diǎn)火裝置等電解電容器的用途直流端子電壓與電量

電容器之另一性質(zhì)為兩端子間之直流電壓與電容器充電所獲得之電量成正比．所以進(jìn)行電氣上之?dāng)?shù)量計(jì)算時(shí)，只要對(duì)應(yīng)於電量變化之電壓測(cè)定出來(lái)就可以得到明確之答案．此種性質(zhì)廣泛用在計(jì)算機(jī)方面．電解電容器的用途移相二組線圈中，如果在其中一組串聯(lián)電容器，並在二線線圈中施加相同交流電壓，則有串聯(lián)電容器的線圈所流通之電流就比無(wú)串聯(lián)電容器之線圈所流通之電流產(chǎn)生時(shí)間上之超前變化現(xiàn)象，二組線圈中所流通之電流會(huì)產(chǎn)生時(shí)間相差．單相電動(dòng)機(jī)就常使用上述二組線圈來(lái)決定回轉(zhuǎn)方向與強(qiáng)化起動(dòng)力及回轉(zhuǎn)力．此種目的所使用之電容器稱為移相用電容器．

電解電容器的用途交流電壓降的利用

交流電路中通常都利用變壓器使負(fù)載得到低於電源之電壓，除此之外更簡(jiǎn)單的方法是在負(fù)載連接串聯(lián)電阻，使負(fù)載減少該電壓降部分之電壓．然而此種方法會(huì)在電阻中發(fā)熱而無(wú)謂損失電力．另外如果以電容器來(lái)代替電阻，則電容器因損失極小，電力之無(wú)謂損失也可大大地減小．此種用途的電容器稱為降壓電容器(4)鋁電解電容器的特性與分類AluminumElectrolyticCapacitors電解電容器的電氣特性損耗角正切（tanδ

）

→是電容器電能量損耗的有功功率與無(wú)功功率之比。等效串聯(lián)電路和電流電壓向量圖

Tanδ=UrUC=IrIω

Cr

=ω

Crr

UcUrUICrrUrUcIδUDF—TW表示方式Tanδ---JP表示方式DissipationFactor電解電容器的電氣特性漏電流（μA

）

→用來(lái)表徵電解電容器的絕緣品質(zhì)LC與施加電壓、環(huán)境溫度和測(cè)試時(shí)間的關(guān)係

T1T2T1＞T2ILCtILCU2U1U1＞U2t計(jì)算方式:I=kCVK:係數(shù)C:標(biāo)稱容量V:標(biāo)稱電壓LeakageCurrent電解電容器的電氣特性ESR(Ω)→指電解電容的等效串聯(lián)電阻因此電容器的ESR將隨著損耗角正切的增加而增大

由電解電容器串聯(lián)等效電路得知：Tanδ=ωCr式中損耗電阻r是由三部分組成（1）氧化膜介質(zhì)損耗的等效串聯(lián)電阻r介;(2)

代表電解液的等效串聯(lián)電阻r液（3）代表金屬電極，引出線(片)以及接觸電阻等組成的r金。即：r=r介+r液+r金

r為串聯(lián)等效電阻即ESR故

ESR=

tanδωCCLrABEquivalentSeriesResistance電解電容器的頻率特性Cf電容量與頻率曲線阻抗與頻率曲線Zf電解電容器的溫度特性C.tgδ—T的關(guān)係Z—T的關(guān)係Ctgδ電解電容器的分類按工作電壓可分為:低壓、中壓及高壓等(4V-450V)按不同的使用溫度範(fàn)圍可分為:常溫(-40℃～+85℃),高溫(105℃以上),寬溫(-55℃～+125℃);按電壓性質(zhì)可分為:直流、交流(如單相電動(dòng)機(jī)啟動(dòng))、高紋波等;按不同用途的儲(chǔ)能類型可分為:高壓儲(chǔ)能、電腦級(jí)大容量、照相閃光等;按引出方式可分為:引線式、自插式、螺栓式、焊片式等

電解電容器的標(biāo)識(shí)AISHI電解電容本體標(biāo)識(shí)商標(biāo)系列額定容量額定電壓額定溫度D/C極性(5)鋁電解電容器的壽命AluminumElectrolyticCapacitors電解電容器的壽命LoadlifespecifiedwithDC+ripplecurrentForRSRLRRRBRHRFMPMVMBMKM5H5B5M7H7WKWXFBNBLKLHLWNAWH電解電容器的壽命電解電容器的壽命電解電容器的壽命熱電耦(6)鋁電解電容器的選用原則AluminumElectrolyticCapacitors電解電容器的選用依據(jù)環(huán)境溫度依據(jù)紋波電流電路中施加的直流電壓值整機(jī)的使用壽命安裝方式及空間(如:片式,TAPING,成型等)其他特殊要求,儲(chǔ)能(如:點(diǎn)焊機(jī),馬達(dá)啟動(dòng))環(huán)保要求(EU/R

oHS&WEEE)(7)鋁電解電容器的使用注意事項(xiàng)AluminumElectrolyticCapacitors使用電解電容器的注意事項(xiàng)

鋁電解電容器一般是有極性的。

極性反接是造成鋁電解電容器短路損壞及漏液的原因，因此在無(wú)法辨識(shí)電氣回路上極性或使用於有極性變換設(shè)計(jì)的回路時(shí)，請(qǐng)選用雙極性電解電容器。

極性使用電解電容器的注意事項(xiàng)

請(qǐng)勿連續(xù)施加過(guò)電壓。

當(dāng)過(guò)電壓時(shí)電解電容器的漏電流會(huì)急劇增加。

電解電容器之工作電壓不應(yīng)超過(guò)額定值。

過(guò)電壓使用電解電容器的注意事項(xiàng)

電解電容器之使用溫度請(qǐng)勿超出最高使用溫度之設(shè)定範(fàn)圍。

電解電容器的壽命取決於使用溫度。

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電解電容器之使用溫度每降低10℃時(shí)，其壽命將增為1倍。

電解電容器應(yīng)盡可能地在較低溫度下使用。

使用溫度和壽命使用電解電容器的注意事項(xiàng)

有防爆槽設(shè)計(jì)之電解電容器其使用時(shí)防爆槽側(cè)應(yīng)與其它機(jī)構(gòu)保持最少3mm以上的空間距離

上述條件不能滿足的話，防爆槽將無(wú)法正常運(yùn)作。

防爆槽的安裝要求使用電解電容器的注意事項(xiàng)

請(qǐng)勿施加超過(guò)額定最高紋波電流容許值以上之紋波電流。

施加了過(guò)紋波電流之電解電容器的內(nèi)溫將大大增加，引起電解電容器電氣特性劣化及破損

如有需要施加額定值以上之紋波電流等要求時(shí)，請(qǐng)與本廠人員洽談。

紋波電流使用電解電容器的注意事項(xiàng)

經(jīng)常及快速的充放電將使電容器之內(nèi)溫異常上升，會(huì)使漏電流增加、容量降低，有時(shí)還會(huì)造成產(chǎn)品損壞。

如對(duì)充放電特性有特殊要求時(shí)請(qǐng)與本廠人員洽談。

充放電使用電解電容器的注意事項(xiàng)

當(dāng)電解電容器經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間放置後，其漏電流有增加之傾向。

因此在使用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間放置後的電解電容器以前，需先施加額定電壓使其電氣特性恢復(fù)正常。如儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)於6個(gè)月以上時(shí)，請(qǐng)串聯(lián)1KΩ之保護(hù)電阻，使其持續(xù)負(fù)載額定工作電壓30分鐘。電解電容器應(yīng)儲(chǔ)存于正常大氣條件之環(huán)境。

電容器的儲(chǔ)存使用電解電容器的注意事項(xiàng)

不適當(dāng)?shù)暮稿a溫度及時(shí)間可能造成表面膠管之異常收縮破裂，有時(shí)高溫也會(huì)藉由導(dǎo)針及端子導(dǎo)熱至素子內(nèi)部，對(duì)產(chǎn)品造成不良影響。

因此須儘量避免過(guò)高溫度及過(guò)長(zhǎng)時(shí)間之焊錫。

焊錫使用電解電容器的注意事項(xiàng)

請(qǐng)勿施加過(guò)度之力於導(dǎo)針及端子上。

請(qǐng)勿扳動(dòng)已焊接於PC板上之電解電容器，更不要以電解電容器為施力點(diǎn)提起或移動(dòng)整塊

導(dǎo)針與端子機(jī)械強(qiáng)度使用電解電容器的注意事項(xiàng)

一般使用之塑膠套管材質(zhì)為PVC或PET。

如果塑膠