铝电解电容器

电解电容器的技术资料电解电容器的知识电解电容器的生产过程1,电解电容器的构造腐蚀Etching 阳极和阴极金属箔是由高纯度的,很薄的只有0.02—0.1mm铝箔做成的,为了增加盘面积和电容量,与电解液接触的表面积的增加是通过蚀刻金属箔去溶解铝,使整个铝箔的表面形成一个高密度的网状的有几十亿个精细微管道的结构. 化成Forming 阳极箔上有电容器的电介质.电介质是一层很薄的铝氧化物,AL2O3,那是一个在阳极箔上的化学生长过程,这个过程叫“化成”. 这个电压是最后电容器额定电压的135%-200%. 阴极箔不用化成,它保持着很高的表面积和高密度的蚀刻模式. 氧化膜的耐电压不足和电解液自身的闪火放电都会造成短路. 卷绕Winding 电容元件的卷绕是一层隔离纸,一层阳极箔,另一层隔离纸和阴极箔.这些隔离纸防止箔之间接触形成短路,这些隔离物后来保留住电解液. 在卷绕铝箔芯子或卷绕过程中为后来连接电容器端子附上箔.最好的方法是通过冷焊,把箔焊上带子,冷焊可以减少短路失效,有更好的高纹波电流性能和放电性能. 内引出端面切口、与引出端铆接的箔条和电极箔剖面的切口都会有毛刺,从而造成相对电极间短路. 电容器发热芯包膨胀和安全阀打开时的压力冲击,芯包发生变形,导致电极间短路. 封口Sealing 电容元件被密封在一个罐子里. 为了释放氢,密封圈不是密闭的,它经常是压力封闭的即将罐子的边沿滚进一个橡胶垫圈,一个橡胶末端插销或滚进压成石碳酸薄板的橡胶. 太则紧密封会导致压力增加,太松则密封会因为电解液的可允许的流失而导致缩短寿命. . 2, 电容量电容量公差Capacitance Tolerance 电容量的公差是指可允许的电容量的最大值和最小值,用相对于额定电容量的百分数的增加和减少来表示,即ΔC/C. 电容量的温度特性Capacitance Temperature characteristics 电容量随温度的变化而变化.这个变化的本身很小程度上是依赖于额定电压和电容的尺寸的. 从25℃到限制的最高温度电容量的增加量小于5%. 大部份电容在-20℃至-40℃時,容值下降很快, 对於標稱-40℃的產品,在-40℃時低压的电容,电容值一般下降20%,高压电容下降40% . 对于额定温度为-55℃的电容,在-40℃时电容值的下降量一般小于10%,在-55℃时电容值的下降量一般小于20% . 电容量的频率特性Capacitance frequency characteristics 等效电容值随频率的增加而降低.根据电容量自谐振频率一般低于100kHz. 電容量和電壓關係Capacitance vs Voltage 例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是多少? 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V 即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5 3,电压额定DC电压Rated DC voltage 额定直流电压时标示在电容上的电压,它是包括纹波电压的最大峰值电压,这个电压可能在额定温度范围内在端子之间持续的被供给.较高额定电压的电容可能代替较低额定电压的电容所只要外形尺寸,DF和ESR的额定值是兼容的. 工作电压(working voltage)简称WV 应为标称安全值,也就是说应用电路中,不得超过此标称电压. 电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化.但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”,综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理的. 额定浪涌电压Rated surge voltage 额定浪涌电压是最大的直流过电压,即25℃时时间不超过30秒偶然的间隔不少于5分钟电容可能承受的的电压. 浪涌电压的测量Surge voltage measurement 在正常的室温下给电容通过一个1000Ω±10%的电阻加上额定浪涌电压(如果电容量是2500uF或更高,则使用2500,000/CΩ±10%的电阻,C是电容单位是uF).循环加电压1/2分钟开接着41/2分钟关,当处于关状态时,每个电容通过充电电阻或等效电阻放电.重复循环120小时.公布测试的必要条件是为了DCL,ESR,DF满足最初的条件,且没有机械损坏或电解液的泄漏的迹象.没有小滴或可视的流动的电解液残留物是允许的. 瞬态过压Transient over-voltage 铝电解电容一般能承受限制能量的非常高的瞬态过压. 超过电容浪涌电压额定值50V以上的应用将造成高的漏电流和固定电压工作模式就像齐纳二极管的反向击穿. 如果电解液不能承受电压的压力,电容可能损坏短路,但是即使电解液能承受电压的压力,这种操作模式也不能维持很长时间,因为由电容所产生的氢气和压力的积累将造成损坏. 冗余电压铝电解电容器先充电,再放电,而后将引线短接,再将其放置一段时间后,两端子间存在电压上升的现象;由这种现象所引起的电压称之为再生电压. 当电压施加在介质之上时,在介质内部引起电子的转移,从而在介质内部产生感应电场,其方向与电压的方向相反,这种现象称之为极化反应. 在施加电压引起介质极化后,如果两端子进行放电一直到端子间的电压为零,尔后将其开路放置一段时间后,一种潜在的电势将出现在两端子上,这样就引起了再生电压.再生电压在电容器开路放置10天~20天时达到峰值,然后逐渐降低,再生电压有随

着元件变大而增大的趋势. 如果电容器在产生再生电压后,两端子短路,瞬间高压放电可能引起组装线上的操作员工的恐惧感,并且,有可能导致一些低压驱动元件被击穿的危险,预防出现这种情况的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的电阻进行放电,或者在产品包装中用铝箔覆盖引起两端子间短路放电. 极性-反向电压Polar-Reversed Voltage 在电路设计和安装时要检查每一个电容的极性.在电容上会标示极性.尽管电容能持续承受1.5V的反向电压,超过这个值就会因为过热,压力过大或介质损坏而损坏电容.这会造成相关联的开路或短路故障和电容压力释放口的破裂. 充电-放电Charge-Discharge 铝电解电容没有被设计成可以频繁快速的充电和放电,频繁快速的充电和放电会使电容因为过热,压力过大或崩溃而损坏,随后的故障是开路或短路. 对于充电-放电的应用使用电容设计成这种应用,不要超过制造商所建议的放电速率. 电压分配Voltage Sharing 在充电期间,每个串联电容的电压与实际的电容量的倒数成正比.但是达到最终电压时,每个电容上的电压与电容的漏电流的倒数成正比.当然串联回路上所有的漏电流是相同的,趋向于更高漏电流的电容将获得比较小的电压.因为漏电流随所提供的电压的增加而增加,较低的电压会造成较高的漏电阻抗,使电压趋向相同.测试高压母线上的串联电容,供给电容多出额定电压两倍的10%的电压,在整个温度范围内显示出良好的电压分配, 没有电容电压曾经超过其额定值. 电压的降额Voltage Derating 电压的降额用百分比来表示,即给定电压小于额定电压的百分比,如一个450V的电容工作在400V将有11%的电压降额. 如用至少高于额定电压135%的化成电压和85℃的额定或更高温度鋁箔所制作的铝电解电容器,不需要过多的电压降额,降额可持续增加工作寿命. 在应用中,在温度小于45℃时工作不需要降额. 高于75℃,10%的降额是足够的. 对于更高的温度和高的纹波电流,15% 或20%的降额是合适的. 军事和空间的应用使用50%的电压降额. 在正常室温下,照相闪光(photoflash)电容可以在满额定电压下被使用,因为它们是为这样的职责而设计的. 至少10%的电压降额对于频闪(strobe)电容有好处,因为它们连续工作会使它们变热. . 例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是多少? 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V 即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5 V1^1.5之间的符号意为 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F 400V 即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5 1.5全部是指数. .4,温度工作温度范围Operating Temperature Range 它是环境温度范围,在这个温度下电容被设计能持续工作. 很大程度上化成电压决定了高温限制值. 低温限制值很大程度上由电解液的低温电阻系数所决定. 105 ℃等级的化成电压要高于85 ℃.所以105 ℃等级的电容比85 ℃的电容具有更长的寿命或更高的承受纹波电流的能力. . 5, 纹波电流纹波电流Ripple Current 纹波电流是流进电容的交流电流.之所以称为纹波电流是因为其所关联的依附在电容的直流偏置电压上的交流电压的行进就像水上的纹波一样. 纹波电流使电容发热,太高的温升将使电容超过它的最大可允许管芯的温度而很快损坏,但是工作于接近最大允许管芯温度将大大缩短预期的寿命. 最大可允许的纹波电流决定于多大可被允许且仍能满足电容的负载寿命指标.对于铝电解电容工作于最大允许管芯温度其负载寿命指标典型值是1000到10,000小时.即六个星期到一年零七个星期,对于大多数的应用这个时间都太短了. 纹波电流的技术规格Ripple current specification 纹波电流是由在额定温度下获得希望的温升所决定的. 通常额定温度为85℃的电容允许的温升是10℃,最大允许管芯温度是95℃. 通常额定温度为105℃的电容允许的温升是5℃,最大允许管芯温度是110℃. 纹波电流额定值通常假定电容是对流冷却,整个罐子与空气接触.0.006W/℃/in2的对流系数是假设温升是从空气到外壳,管芯温度假设与外壳温度相同. 功率损耗等于纹波电流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) .通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR随温度的增加而减少,所以可使用低于最大ESR的值去计算功率损耗. 这有一个例子,对于4700uF,450V,直径为 3 inch(76mm),长为55/8 inchs(143mm) 的罐型电容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假设你想要这种电容纹波电流额定值.罐型的面积-不包括端子末端-是60.1in2 (388mm2).热导系数是(0.006)(60.1)=0.36W/℃.对于10℃的温升,外壳可能损耗3.6W.所以对于最大的ESR是30mΩ可允许的纹波电流是11A.(3．6＝I square x 0．03) 像这个例子里的大的罐型电容忽略了从外壳到管芯的温升就会严重的夸大了纹波电流的容量. 纹波电流的温度特性Ripple current temperature characteristics 对于工作温度小于额定温度额定纹波电流会增加.在技术指标中会显示增加量.一般增加量决定于最大管芯温度(Tc),额定温度(Tr)和环境温度(Ta)即: 纹波温度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2 高的纹波电流会使工作寿命小于预期寿命,因为电容时间越长其ESR越大对于相同的纹波电流发热量会增

加.这加速了磨损. 纹波电流的频率特性Ripple current frequency characteristics 工作频率不是120Hz时,要校正额定纹波电流.在技术指标中会显示增加量.通常增加量决定于预期随频率的变化的ESR,但是就像上面所讨论的,ESR是温度,电容量,额定电压和频率复杂的函数.所以很难产生一个精确模拟其对频率依赖的纹波-频率的增量表.对于高纹波电流的应用要确认在你感兴趣的频率下的ESR,并计算总的功率损耗. 电解电容器的寿命还与电容器长时间工作的交流电流与额定脉冲电流(一般是指在85℃的环境温度下测试值,但是有一些耐高温的电解电容器是在125℃时测试的数据)的比值有关.一般说来,这个比值越大,电解电容器的寿命越短,当流过电解电容器的电流为额定电流的3.8倍时,电解电容器一般都已经损坏.所以,电解电容器有它的安全工作区,对于一般应用,当交流电流与额定脉冲电流的比值在3.0倍以下时,对于寿命的要求已经满足 . 实际上d的变化范围在5%—20%之间,它造成纹波电流大小约是电容直流输出电流,的2-4倍.D的选择对电容器的影响很大,一个比较小的d值和高峰值的冲点线路能够产生一个比较大的纹波电流值.纹波电流和d的关系可在中看到,根据ESR和频率的关系,变换d将会导致电容的能耗,这个能耗正比于纹波电流,或正比于纹波电流的平方,或者是着两个值中的某一点. 涟波电流对于石机的滤波电路来说,是一个很重要的参数.涟波电流Irac 是愈高愈好.他的高低与工作频率相关,频率越高Irac越大,频率越低Irac越小.传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流,以求得到良好的大电流放电特性,使的低频更加结实饱满富有弹性,以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大,可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感. 在我们现有的摩滤波电容的文章中,推荐的大部分电容都是日本货,比如说elna,红宝石,nichicon(篮精灵),当然还有日本化工等品种,由于我们一入道就接触这些电容,因此先入为主的我们就认为这些电容就是最好的电容.当然,玩胆机的朋友,眼界更为开阔,他们决不轻易使用这些日本货,而是想方设法地去寻找欧美货.根据本人这些年的实践来看,在上面的那些日本货中,除了ENLA的极少数品种和欧美品种和能有一拼外,其他的品种根本不是欧美货的对手. 在胆机用滤波电容中,美国的cornell dubilier的效果不错,它的直径是35mm,高度要比日本货高一倍,但是相同耐压的RIFA电容的直径是75mm,无法安装.cornell dubilier电容的脚是2个较粗的接线柱,通过螺丝固定,而很多日本产品是四个脚,直接焊接,因此在替换的时候仍然比较麻烦 . 6,等效串联電阻ESR 等效串联电阻Equivalent Series Resistance 等效串联电阻(ESR)是一个单一的电阻值,它代表了所有的电容的欧姆损耗与电容相串联. 用于DC/DC开关稳压电源输入滤波电容器,因开关变换器是以脉冲形式向电源汲取电能,故滤波电容器中流过较大的高频电流,当电解电容器等效串联电阻(ESR)较大时,将产生较大损耗,导致电解电容器发热.而低ESR电解电容器则可明显减小纹波(特别是高频纹波)电流产生的发热. 电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压. ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关,ESR要求越低越好.当额定电压固定时,容量愈大ESR愈低. 当容量固定时,选用高额定电压的品种可以降低ESR. 低频时ESR高, 高频时ESR低, 高温也会使ESR上升. ESR的测量ESR measurement 对于铝电解电容,是在25℃时测试在一个测量桥式电路中等效串联电路中的电阻值作为ESR的值,测量桥式电路用120Hz没有谐波含量最大AC信号电压为1Vrms没有正向偏置电压的电源来供电. ESR的温度特性ESR Temperature characteristics ESR随温度的的增加而降低. 从25℃到限制的最高温度ESR大约降低35%到50%. 但是在限制的最低温度时ESR的增加超过10倍. 对于额定温度为-20℃或-40℃的电容,在-40℃时ESR的增加超过100倍. ESR的频率特性ESR Frequency characteristics 像DF一样,ESR随频率而变化.重写一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式来模拟: ESR=10,000(DFif) /2лfC +ESRhf 用ESR来表示,在低频时ESR随着频率的增加稳定的下降, 关电源的体积不断缩小,能量转换效率不断提高,使得开关电源的工作频率不断提高(从20kHz到500kHz,甚至达到1MHz以上),导致其输出部分的高频噪声加大,为了有效滤波,必须使用超低高频阻抗或低等效串联电阻(ESR)的电容器. D.3 损耗因数- Dissipation Factor(DF) Tan& (损耗角正切) 在等效电路中,等效串联电阻ESR同容抗1/wC 之比称为Tan& ,其测量条件与电容量相同. Tan&=R(ESR)/(1/ wC)= wC R(ESR) 其中:R(ESR)= ESR(120HZ) w =2 X 3.14 f F= 120Hz Tan& 随着测量频率的增加而变大,随着测量温度的下降而增大. 损耗因数是测量损耗角的正切值并用百分数来表示.损耗因数也是ESR同容性电抗的比值,因此与ESR有关,用公式表示: DF=2лfC(ESR)/10,000 DF是用百分数表示的没有单位的数值,测试频率f的单位是Hz,电容量C的单位是Uf,ESR的单位是Ω. DF的测试DF

measurement DF的测试是在25℃用120Hz没有谐波含量最大AC信号电压为1Vrms没有偏置电压的电源来供电下完成的.DF的值与温度和频率有关. DF的温度特性DF Temperature characteristics 损耗因数随温度的升高而降低.从25℃到最高温度限制值时DF大约降低50%,但是在最低温度限制值时,DF增加超过10倍.额定温度为-55℃的更好的器件的DF值在-40℃时增加量不到5倍. DF的频率特性DF Frequency characteristics、损耗因数在高频时随频率的变化而变化.DF用以下的公式来模拟: DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000 DF是用百分数来表示的总的损耗因数,DFif是用百分数来表示的低频的损耗因数,ESRhf是高频时的ESR单位Ω,f是测试频率单位Hz,C是测试频率下的电容量单位uF.DFif是由功率损失所造成的,功率损失是由在铝氧化介质的分子排列方向的电场所产生的.ESRhf是由在薄膜,连接器和电解液/隔离物垫上的阻性损耗所造成的.电解液/隔离物垫上的电阻值经常起主导作用,它的电阻值随频率变化很小.DFif的范围大约是从1.5%到3%.ESRhf的范围是从0.002到10Ω,随温度而降低. 上面DF的公式表明DF在低频时是个常数,在交越频率处跨越到降低的DF和固定的ESR,交越频率与电容量成反比.因此高电容量的电容其交越频率就低.随着频率的增加高电容量的电容比低电容量的电容DF降低的更多. DF 值是高还是低,与温度、容量、电压、频率……都有关系; 当容量相同时,耐压愈高,DF值就愈低. 频率愈高,DF 值愈高, 温度愈高, DF值也愈高. DF 值一般不标注在电容器上或规格介绍上面.在DIY选取电容时,可优先考虑选取更高耐压的,比如工作电压为45V时,选用50V的就不很合理.尽管使用50V的从承受电压正常工作方面并无不妥,但从DF值方面考虑就欠缺一些.使用63V或71V耐压的会有更好的表现的.当然再高了性价比上就不合算了. 含浸Impregnation 电容器元件注入电解液,浸透纸隔离物并且渗透到蚀刻管道里.注入的方法可能会涉及到器件的浸入和真空压力周期的应用不管使用或不使用加热,或者在小单元情况下仅仅是简单的吸收.电解液是根据电压和工作温度范围用不同的公式表示的成分的复杂混合物.其基本的成分是具有可溶性和可导电性的盐-一种溶解物-以产生电的传导.普通的溶剂是乙烯乙二醇(EG), 二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁内酯(GBL).普通的溶解物是铵硼酸盐和其它的铵盐.EG典型应用于额定值为-20℃或-40℃的电容.DFM和GBL经常应用于额定值为-55℃的电容. 在电解液里水起很大的作用.水增加了导电性因此减少了电容的阻抗.但是它降低了沸点因而妨碍了高温性能,减少了贮藏寿命.占几个百分点的水是必要的,因为电解液要维持铝氧化物电介质的完整性.当漏电流流动时, 水被分解为氢和氧,氧被附着在阳极金属薄片上通过增加更多的氧来复原漏电流地点.氢通过电容的密封橡胶溢出. . 7,漏电流DCL漏电流DC Leakage Current(DCL) DC漏电流是指在给定的额定电压下流过电容的直流电流值.漏电流的值依赖于给定的电压,充电周期和电容的温度. 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用. 由于铝氧化膜介质上浸有电解液,在施加电压时,重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流, 刚施加电压时,漏电流较大,随着时间的延长,漏电流会逐渐减小并最终保持稳定. 测试温度和电压对漏电留具有很大的影响. 漏电流会随着温度和电压的升高而增大DCL的测试方法DCL Method of measurement 漏电流的测量是在25℃的温度下,提供额定电压并通过1000Ω的保护电阻同测量电路中的电容相串联.加电压5分钟以后,漏电流没有超过规格所给定的最大值. 铝电解电容都存在漏电的情况,这是物理结构所决定的. 漏电流当然是越小越好. 电容器容量愈高,漏电流就愈大. 降低工作电压可降低漏电流. 选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流. 相同条件下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命.真是好处多多,唯价格上会高一些. 而漏电流值大小的控制是电容器三个参数中的重点,漏电流值大小是判断电容器质量的一个重要标志. 影响铝电解电容漏电流值的主要因素有: (1)所用原材料的纯度情况, 包括正极箔的含杂质情况, 负极箔纯度、去离子水的纯度, 电解纸的杂质含量以及其它结构材料、密封材料等等 . (2)工作电解液的成分、粘度、P H 值、比电阻 . (3)工作和贮存环境的影响 . (4)电容器生产的环境和制造工艺的控制, 特别是老炼工艺, 电容器内部氧化膜的修补过程等 . 把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小.DCL的温度特性DCL Temperature characteristics 随温度的增加而增加DCL的测试方法DCL Method of measurement 漏电流的测量是在25℃的温度下,提供额定电压并通过1000Ω的保护电阻同测量电路中的电容相串联.加电压5分钟以后,漏电流没有超过规格所给定的最大值.

把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小. DCL的电压特性DCL Voltage characteristics 漏电流的值随着提供的电压的降低会迅速的减少. . 8,外部气压External Pressure 对于固体电解液的电容没有关联.铝电解电容能在80000英尺(20320m)和3kPa低的气压下工作.最大的空气压力依赖于尺寸和电容的类型.超过最大值会通过压坏外壳,打开压力释放口或产生一个短路电路使电容损坏. . 9,电感Inductance 电感是等效串联电感,对于温度和频率相对独立.对于SMT典型值的范围是从2到8nH,对于径向引线的类型其典型值的范围是从10到30nH,对于螺丝端子的类型其典型值的范围是从20 nH到50nH,对于轴向引线的类型其典型值高达200nH.这些低的值是通过制表区域和介质接触几何学的固有的低的电感量所获得的.电容元件具有小于2nH的典型的电感量. CDE 电感的简单计算公式: ( 直径/2) +5 < 电感(nH)< 直径-8 . 10,绝缘和接地Insulation and Grounding 非固态电解液铝电解电容的铝外壳通过与电解液接触与负极相连.所产生的绝缘电阻从几个欧姆到几千个欧姆.对于轴向端子的电容和扁平组件封装外壳与负极端子连接.如果同外壳接触的器件有一定电平而不是负极端子,使用带绝缘套的电容. 塑料绝缘(UL224VW-1 )能承受3000Vdc或2500Vac,60Hz1分钟,电压加在外壳和一个1/4英寸宽围绕绝缘套的金属薄膜之间.给电容安装上满意的尼龙螺母和间隔孔. 在薄膜和电容外壳之间加电100V 2分钟以后,绝缘电阻不小于100MΩ. . 11,平衡电阻Balancing Resistors 在额定温度时,串联的两个电容漏电流的差异能被估计为0.0015CVr单位是uA,C是额定电容量单位是uF,Vb是通过两个电容的电压单位是Vdc.使用这种估计数值,使用下面的公式来为每个电容选取平衡电阻的值. R=(2Vr-Vb)/(0.0015CVr) R使平衡电阻单位是MΩ,Vr是你想要加在每一个电容上的最大电压,Vb是通过两个电容的最大母线电压. 对于三个或更多的电容串联可使用下面的公式,n是串联电容的个数: R=(Vr-Vb/n)/(0.00075CVr) 当两个电容串联时,电压的分配很少使用平衡电阻.在使用平衡电阻作为电压放电以前,应考虑到不使用平衡电阻通常会增加系统的可靠性因为不使用平衡电阻可降低电容周围的温度,除去比电容可靠性低的元器件就意味着保护.作为替代,使用相同生产的一批电容以确保相同的漏电流或使用更高的额定电压以允许不同生产商的电容电压的不均衡.确保串联的电容有相同的热的环境. 12,放置寿命Self Life 存储5到10年以上的铝电解电容可能会增加DC漏电流.在使用之前检查DCL是否满足应用的需要.经过1,000Ω的电阻加上额定电压30分钟来重新限定高DCL个体的条件. 存储寿命是测量电容如何维持长时间的存储尤其在高温下.为了测试存储寿命,将电容放在一个炉中,设置存储寿命测试温度为-0+3℃作为存储寿命测试周期.完成实验在25℃下稳定电容24h或更长时间.提供额定电压30分钟,确认测试后的限制值.如果没有另外的指标,则电容量,DCL和ESR将满足开始的要求. (1) 在温度为5~30℃,湿度为75%以下的室内储存(2) 不要保存在组装使用中禁用的环境及同等条件下. 13,母线结构Bus Structure 当电容并联时,在头脑中要用这些特性来设计连接母线.最小串联电感量需要一个薄片状的母线或带状的结构.例如,用电路板的一块地方来连接所有电容的正极,用另一块地方来连接电容的所有的负极.对于每一个电容的线路阻抗将是相等的以确保相同的电流分流.尽管对于低频纹波,纹波电流在电容之间的分配与电容量的值成正比,但是高频纹波电流的分配与ESR的值和线路阻抗成正比. . 14,振动Vibration 铝电解电容一般能承受10g的振动力.在技术指标中会给出限制值.调整过程使振动力小于单个类型的技术指标所要求的值. 为了测试振动阻抗,将电容固定在振动平台上,是电容承受一个简单的谐波运动即最大的峰峰幅值是0.06英寸最大的加速度根据给定是10g或15g.在10到55 Hz之间线性的改变振动频率.在1分钟内通过整个的频率范围. 除非另外指定,在与电容轴向平行的运动方向上振动电容1.5个小时,然后放置电容使其运动方向与轴向相垂直,再接着振动1.5个小时.在最后的1.5个小时测试时,将电容同整流桥相连观察3分钟的周期. 在接下的实验中当用手晃动时,在容器内电容元件将没有明显的松动.当然在3分钟的观察周期内,电容也没有断断续续连接或短路的迹象. . 15,自谐振频率Self-resonant Frequency 自谐振频率是当容性阻抗(1/2лfC)等于感性阻抗(2лfL)时的频率.因为在这个频率上,容性阻抗与感性阻抗相位相差180度,两个电抗相减,剩下的阻抗就是纯阻性的,且等于ESR. 高于自谐振频率器件是感性的.铝电解电容的自谐振频率典型发生在小于100kHz.自谐振频率等于1/[2л(LC)^1/2].基于120Hz的电容自谐振频率要高于预期的频率,因为电容量是随频率的增加而减少的,而温度的增加会阻止电容量的降低所以它会随温度的增加减少. . 16,压力释放口Pressure-Relief vent 在非固态电解液的铝电解电容工作时,气体的压力一般会增加.这种气体

大部分是氢气,使气体透过电容的密封就可避免过多的压力.但是在过压,电压反向,交流电压或电容损坏的情况下过多的压力将造成电容爆炸.为了避免爆炸铝电解电容经常装配压力释放口的结构.这些安全释放口是为了释放气体的压力.在电容裂开后电容的寿命有了限制,因为它损失了电解液,使电解液变干. 要小心不要影响释放口的工作,比如一些安装方法像钳住,胶住或罐封元件.对于由热塑性的罐封来保护电容元件的大的电容,不要把它们安装在安全口下,因为当电容过热时,罐封可能会流动而阻住安全口. 很少情况下电容单独安装,对于电容大多数情况下是多个并联的电容起整个的作用,这时压力释放装置可能不能及时的起作用.这将会避免造成极度的过载或由于损坏而产生的火花点燃电容内部的气体.当测试压力释放口时,用防护罩保护人员不受高能量的电容可能产生的破裂的损伤,要确认使用坚固的防护罩.测试用的合适的防护罩的例子是1/4英寸厚的钢板或1/2英寸厚的聚碳酸酯来围绕,其一边开放来使爆炸改变方向而不是包围起来. 通过供给电压或电流使用下面三种方法中的一个来测试电容的压力释放能力. A．根据额定电容量使电容承受交流电流如下: 额定电容量测试电流Uf A rms,60Hz 高达3000 1到100 3,000到20,000 85到150 高于20,000 100到175 B．对于额定电压为150Vdc或更高,通过一个串联的5Ω±10%的电流限制电阻供给从110到125Vac,60 Hz的电源. C．是电容承受反极性的直流电压使其足够流过从1到10A的电流. 过多的内部压力将被释放而不会使电容元件或封口剧烈的破损或点燃周围的材料.为了证明没有点燃,用两层干酪布料松散地的围在外壳上,在测试时衣料不能被点燃.短路或开路不是测试的故障. . 17,安装Mounting 安装位置Mounting position 在低温的环境下,铝电解电容有比较长的寿命;所以,把铝电解电容放在印刷板上最冷的地方. 确保铝电解电容远离热的元器件像功率电阻,功率晶体管或二极管和变压器.把元器件充分的分开以使冷空气流通.当所提供的纹波电流或充电/放电负载高时,这尤其重要. ①安装时,请遵守以下内容: a. 为了对电容器进行点检测,测定电器性能时,除了卸下电容器,装入机器中通过电的电容器请不要再使用; b. 当电容器产生再生电压时,需要通过约1KOHM左右的电阻进行放电; c. 长期保证的电容器,需通过约1Kohm左右的电阻加压处理; d. 确认规格(静电容量及额定电压等)及极性后,再安装; e. 不要让电容器掉到地上,掉下来的电容器请不要再使用; f. 变形的电容器不要安装; g. 电容器正,负极间距与电路板板孔距必须相吻合; h. 自动插入机的机械手力量不宜过大; ②焊接时,请确认以下内容: a. 注意不要将焊锡附着在端子以外; b. 焊接条件(温度,时间,次数)必须按规定的时间执行; c. 不要将电容器本身浸到焊锡溶液中; d. 焊接时,不要让其他产品倒下碰到电容器上; ③焊机后的处理应不产生以下机械应力: a. 电容发生倾倒; b. 电容器碰到其他线路板; c. 使其他物体碰到电容器; ④电容器不要用洗净剂洗净,不过,在必须洗净的情况下对电容器进行清洗,必须按照产品规格说明书规定的范围内进行; ⑤对必须洗净的电容器,洗净时,须确定下列内容: a. 洗净剂污染管理(电导率,PH值,比重,水分等) b. 洗净后,不能保管在洗净液环境中及密闭容器中,要采用(最高使用温度以下的)热风干燥印刷电路板及电容器,使之不残留洗净液成分. ⑥不使用含卤素的固定剂、树脂涂层剂. ⑦使用固定剂、涂层剂时,请确认以下内容: a) 电路板与电容器之间,不能残留焊接残渣及污垢; b) 固定剂、涂层剂吸附前,尽可能不残留洗净成分,进行干燥处使印刷孔不堵塞; .

1 铝电解电容器基本的电性能

1.1 电容量

电容器的电容量由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。JISC5102 规定:铝电解电容的电容量的测定是在120HZ 频率,最大交流电压为0.5Vrms、DC bias 电压

为1.5～2.0V 的条件下进行。铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。以下是典型的电容量随频率变化图：

和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。随着测量温度的下降，电容量会变小。以下是典型的电容量随频率变化图：

容

量

变

化

率

(%)

温度(℃)

另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。

1.2 Tan δ（损耗角正切）

在等效电路中，串联等效电阻ESR 同容抗1/ωC 之比称之为Tan δ，其测量条件与电容量相同。

Tanδ=RESR/ (1/ωC)= ωC RESR 其中：RESR =ESR（120 Hz）ω=2πf f=120Hz

Tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。以下是典型的电容量随频率变化图：

1.3 阻抗（Z）：

在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR 也有关系。具体表达

式如下：

其中：Xc=1/ ωC=1/ 2πfC XL=ωL=2πfL

以下是典型的电容量随频率变化图：由图可知电容的容抗（Xc）在低频

率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围电抗

（XL）降致ESR。当频率达到高频范围感抗（XL）变为主导，所以电抗

随着频率的增加而增加。由于电解液电导率随温度改变而改变，所以阻

抗随着温度的变化而变化如下图所示：

1.4 漏电流：

电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。

漏电流随时间变化特征图

测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。漏电流会随着温度和电压的

升高而增大（如下图所示）。

1.2. 铝电解电容器的寿命

1.忽略纹波电流时的寿命推算一般而言，铝电解电容器的寿

命与周围的环境温度有很大的关系，其寿命可以由以下公

式计算。

2.其中，L：温度T 时的寿命 L0：温度T0 时的寿命与温度

比较，降压使用对电容器的寿命影响很小，可忽略不计。

2.考虑纹波电流时寿命的推算叠加纹波电流，由于内部等效串连电

阻（ESR）引起发热，从而影响电容器的使用寿命，产生的热量

可由下式计算 P=I2R (2)

其中，I：纹波电流（Arms）

R：等效串联电阻（Ω）由于发热引起的温升如下式所示：

其中，△T: 电容器中心的温升（℃）

I: 纹波电流 (Arms)

R: ESR (Ω)

A: 电容器的表面积(cm2)

H: 散热系数( 1.5~2.0x10-3W/cm2℃)

上面公式（3）显示电容器的温度上升与纹波电流的平方以及等效串联电阻ESR 成正比，与电容器的表面积成反比，因此，纹波电流的大小决定着产生热量的大小，且影响其使用寿命，电容器的类型以及使用条件影响着△T 值的大小，般情况下，△T<5℃。下图表示纹波电流引起的温升的测量处

测试结果：（1）.考虑到环境温度和纹波电流时的寿命公式

其中，Ld：直流工作电压下的使用寿命（K=2，纹波电流允许的范围内）（K=4，超过纹波电流范围时） T0：最高使用温度

T ：工作温度

△T：中心温升

（2）电容器工作在额定的纹波电流和上限温度时，电容器的寿命可通过转化（4）式得到，如下：

其中，Lr：工作在额定纹波电流和最高工作温度下的寿命（h）

△T0：最高工作温度下的电容器中心容许温升。

（3）考虑纹波电流，环境温度时可由（5）式得到下式：

其中，I0：最高工作温度下的额定纹波电流（Arms）

I：叠加的纹波电流（Arms）

由于直接测量电容器的内部温升存在着困难，下表列出了表面温度和内部核心温度的换算关系。

电容直径~10 12.5~16 18 22 25 30 35 中心/表

面 1.1 1.2 1.25 1.3 1.4 1.6 1.65 寿命的推算公式，原则上适用于周围环境温度为+40℃到最高工作温度范围内，但由于封口材料的老化等因素，实际的推算寿命时间一般最大为15 年。

（表2-1 寿命推算曲线）

3. 冗余电压

铝电解电容器先充电，再放电，而后再将两引线短接，再将其放置一段时间后，两端子间存在电压上升的现象；由这种现象所引起的电压称之为再生电压。当电压施加在介质之上时，在介质内部引起电子的转移，从而在介质内部产生感应电场，其方向与电压的方向相反，这种现象称之为极化反应。在施加电压引起介质极化后，如果两端子进行放电一直到端子间的电压为零，而后将其开路放置一段时间后，一种潜在的电势将出现在两端子上，这样就引起了再生电压。再生电压在电容器开路放置10~20 天时达到峰值，然后逐渐降低，再生电压有随元件变大而增大的趋势（基板自立形）如果电容器在产生再生电压后，两端子短路，瞬间高电压放电可能引起组装线上的操作员工的恐惧感，并且，有可能导致一些低压驱动元件（如CPU，存储器等）被击穿的危险，预防出现这种情况的措施是在使用前加100Ω~1KΩ的电阻进行放电，或者在产品包装中用铝箔覆盖引起两端子间短路。

4. 极性

铝电解电容器一般是有极性的。极性接反是造成铝电解电容器短路及漏液的原因，并可能导致危险的发生。因此在无法辨识的电气回路上或使用于有极性变换设计的回路时，请选用双极性电解电容器。

5. 电解电容器的储存

电解电容器应在温度为5～30℃，湿度为75%以下的室内储存。当电解电容器经过了长时间放置后，由于原电池的作用使其漏电流有增加倾向。因此在使用经过长时间放置的电解电容器以前，需先施加额定电压直至其电气特性恢复正常。

1.6. 电路设计

2.在电路设计及生产过程中，应严格按照铝电解电容器的额定性能

范围使用，尽量避免下述情况下

3.电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔

离；

4.当电容器套管的绝缘性能不能保证时，在有绝缘性能特定要求的

地方不要使用；

1.请不要在下述环境下使用电容器

1.（1）直接与水、盐水及油类相解除或结露的环境；

2.（2）充满有害气体的环境（硫化物、H2SO3、HNO3、

CI2 、氨水等）；

3.（3）置于日照、O3、紫外线及有放射击性物质的环

境；

4.（4）振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范

围恶劣环境；

2.在设计电容器安装时，必须确认下述内容；

1.（a）电容器正、负极间距必须与线路板板孔距相吻

合；

2.（b）保证电容器防爆阀上方留有一定的空间；

3.（c）电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元

件；

4.（d）电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他

配线；

5.（e）电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发

热元件；

3.另外，在设计电路时，必须确认以下内容；

1.（a）温度及频率变化的变化不至于引起电性能变

化；

2.（b）双面印刷上安装电容器时，电容器的安装位置

避免多余的基板孔和过孔；

3.（c）两只以下电容器并联连接时的电流均衡；

4.（d）两只以上电容器串联连接时的电压均衡。

5.7. 元件安装

6.安装时，请遵守以下内容：a）为了对电容器进行点检，测定电

气性能时，除了卸下了电容器，装入机器中通过电的电容器请

使用（1）高温（温度超过最高使用温度）

（2）过流（电流超过最高纹波电流）

（3）过压（电压超过最高额定工作电压）

（4）反向加压或交流电压

（5）使用于多次急剧充放电的回路中

不要再使用。b）当电容器产生再生电压时，需通过约1K 左右的电阻进行放电; c）长期保存的电容器,需通过约1K 左右的电阻加压处理; d）确认规格(静电容量及额定电压等)及极性后，再安装； e）不要让电容器掉到地上，掉下的电容器请不要再使用。f）变形的电容器不要安装； g）电容器正、负极间距与电路板孔距必须相吻和； h）自动插入机的机械手力量不宜过大；

7.2 焊接时，请确认下面内容：a）注意不要将焊锡附着在端子以外； b）焊接条件（温度、时间、次数）必须按规定说明执行：

1.焊接后的处理应不产生以下的机械应力：

a）电容器发生倾倒、扭转；

b）电容器碰到其他线路板；

c）使其它物体碰撞到电容器；

2.电容器不要用洗净剂洗耳恭听净，不过，在有必要洗净的情况下

对电容器进行洗净，必须在产品规格书规定的范围内进行；

3.对有必要洗净的电容器，洗净时，须确认下列内容：a）洗净剂

污染管理（电导率、PH 值、比重、水份等）； b）洗净后，不

能保管在洗净液环境中及密闭容器中，要采用（最高使用温度以下的）热风干燥印

刷电路板及电容器，使之不残留洗净液成分。

1.不使用含卤素的固定剂、树脂涂层剂。

2.使用固定剂、涂层剂时，请确认以下内容：

a）电路板与电容器之间，不能残留焊接残渣及污垢；

b）固定剂、涂层剂吸附前，尽可能不留洗净成分，进行干燥处理，使印刷孔不堵塞；

c）固定剂、涂层剂热硬化条件，按规定说明书要求执行。

组装使用

1.组装使用时，请遵守以下内容：电容器的端子间不要直接接触，

另外，不要让导体物质引起正负极短路。

2.请确认所安装电容器所处环境

a）不要与水或油污接触或处于结露状态

b）不要让日光、O3，紫外线及放射线直接照射到电容器上

c）不要处于充满有害气体的环境（硫化氢、亚硫酸、亚硝酸、氨水、CI2 等）

d）震动及冲击不要超过样本或规格说明中规定值：

电解电容器基本知识试题.doc

深圳市青佺电子有限公司 电容器基本知识试卷 單位﹕ 姓名﹕ 分數﹕ 一﹑选择题（请把正确答案之序号填在前面之括号内）(答案每题不一定为一个/每题2.5分) （ ）1.本公司生产之电容器为﹕ A.铝质电容器 B.铝质电解电容器 C.电容 D.电解电容器 （ ）2.电容器能贮存（ ） A.电荷 B.能量 C.质量 D.负荷 （ ）3.表征电容器贮存电量之能力﹐称为此电容器之 A.容量 B.能量 C.质量 D.电荷 （ ）其一般表示单位为﹕ A. 法拉第（F ） B. 法拉（F ） C.安培 D.伏特 （ ）4.电路中表征电解电容器之组件符号﹕ A. B. C. D. （ ）5.本公司生产之电容器﹐其正箔由( )组成 A.铝箔且表面有一曾致密的氧化膜 B.铁箔 C.两者皆可 （ ）6.电容器真正之负极为﹕（ ） A.导针 B.铝箔 C.电解液 D.电解纸 （ ）7.本公司生产之电容器之构造: A.电解液 电解纸 正负导针 正负铝箔 B.电解液 电解纸 铝壳 胶盖 胶管 C. E/L 电解液 铝壳 胶盖 胶管 D. E/L 胶盖 胶管 铝壳 ( )8.正箔表面有一层氧化膜﹐它的作用是﹕ A.绝缘 B.非绝缘 C.导体 ( ) 9.电解纸之作用﹕ A.吸收电解液避免正负箔直接接触 B.隔绝正负箔 C.导电 ( ) 10.法拉第定律为﹕ A.d s C ∑= B. s d C ∑= C. s d c C ??= ( ) 11.电容器之电容量与两极间的相对面积成﹕ A.反比 B.正比 C.比例 （ ）13.电解电容器中两极间的距离指﹕ A.电解纸之厚度 B.氧化皮膜之厚度 C.电解纸与氧化皮膜厚度之和 （ ）14.电解电容器之三大特性分别为﹕ A.静电容量 损失角 泄漏电流 B.阻抗 静电容量 泄漏电流 C.静电容量 损失角 阻抗 （ ）15. 计算损失角之公式为（低频下）﹕ A.DF=fCR π2 B.DF=fCV π2 C.DF= CR π2 （ ）16.漏电流之单位﹕ A.V B. μA C.?

详解铝电解电容器的参数

详解铝电解电容器的参数 铝电解电容器的参数详解之一 铝电解电容器的基本参数主要有电压、电容量、最高工作温度及寿命、漏电流和损耗因数，有的铝电解电容器，如开关电源输出滤波用钽电容的铝电解电容器还有额定纹波电流、ESR等参数。 电压 铝电解电容器的电压指标主要有额定DC电压、额定浪涌电压、瞬间过压和反向电压，下面将逐一介绍。 1．反向电压 钽电容是有极性电容器，通常不允许工作在反向电压。在需要的地方，可通过连接一个二极管来防止反极性。通常，采用导通电压约为0. 8V的二极管是允许的。在短于Vs的时间内，小于或等于1.5V的反向电压也是可以承受的，但仅仅是短时间，绝不能是连续工作状态。 2．工作电压V OP 工作电压是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作的电压。在整个工作温度范围内，电容器既可以在满额定电压（包括叠加的交流电压）下连续工作，也可以连续工作在0V与额定电压之间任何电压值。在短时间内，电容器也可承受幅值不高于-1. 5V的反向电压。 反向电压的危害主要是反向电压将产生减薄氧化铝膜的电化学过程，从而不可逆地损坏铝电解电容器。 3．额定DC电压VR 额定DC电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作电压，它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。通常，钽电容的额定电压在电容器表面标明。通常额定电压≤100V为“低压”铝电解电容器，TDK电感而额定电压≥150V为“高压”铝电解电容器。 额定电压的标称电压为：3V、4V、6.3V、(7.5V)、10V、16V、25V、35V、(40V)、50V、63V、80V、100V、160V、200V、250V、300V、(315V)、350V、(385V)、400V、450V、500V、(550V)。其中括号中的电压值为我国不常见的。 4．额定浪涌电压Vs 额定浪涌电压Vs是铝电解电容器在短时间内能承受的电压值，其测试条件是：电容器工作在25℃，在不超过30s，两次间隔不小于5min。IEC 384-4中规定的浪涌电压与额定电压的关系如下： V R<315V时，Vs=1.15·V R

铝电解电容器的使用注意事项

铝电解电容器的使用注意事项 为确保产品的最高稳定度和性能, 在使用铝电解电容时, 须注意以下注意事项. 当您的应用设计环境或工作环境超出产品规范的限制时, 请与我们联系.如果使用条件超出产品规范的限制,可能会引起短路,开路, 漏电流,甚至爆炸,燃烧. ■使用注意事项 1. 注意直流电解电容的正负极. 如果正负极接反, 将产生异常电流, 导致电路短路, 甚至损坏器件本身. 如果不确定正负极性, 就要使用直流双极电解电容. 直流电容不能使用在交流电路中. 2. 在额定电压范围内使用 如果电容两端电压超过其额定电压, 急剧增加的漏电流将导致电容特性的恶化或器件的损毁. 3. 在需要快速充放电的电路中不要使用电解电容 如果在需要快速充放电的场合使用电解电容, 则电容发热将导致电容特性恶化甚至损坏. 在额定纹波电流下使用 如果纹波电流超过其额定纹波电流, 电容寿命将缩短, 在极端情况下, 其内部发热会将其烧毁在这种电路中, 要使用高纹波类型的电解电容. 5. 电容特性随着操作温度的改变. 电解电容的特性将会随着温度的改变而改变. 这种改变是暂时的, 而且在初始温度下, 仍然保持其初始特性（如果在长时间的高温下, 其特性还没有恶化的话）. 如果使用温度超出其规定的温度范围, 增加的漏电流将损坏电容器件.设计中,要注意诸多因素对电容温度的影响,比如说周边温度的影响, 设备的内部温度的影响, 电路单元中其他发热器件的热辐射影响, 还有电容本身由于纹波电流而引起的发热产生的影响. 一般情况下，标注的静电电容是在20C,120Hz下的值.这个值会随着温度的升高而增加，随着温度的降低而降低.

铝电解电容器使用指南(中文PDF)

使用指南： 1 铝电解电容器基本的电性能 1.1 电容量 电容器的电容量由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。JISC5102规定:铝电解电容的电容量的测定是在120HZ 频率,最大交流电压为0.5Vrms 、DC bias 电压为1.5～2.0V 的条件下进行。铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。以下是典型的电容量随频率变化图： 和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。随着测量温度的下降，电容量会变小。以下是典型的电容量随频率变化图： 另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。 1.2 Tan δ（损耗角正切） 在等效电路中，串联等效电阻ESR 同容抗1/ωC 之比称之为Tan δ，其测量条件与电容量相同。 容 量 变 化 率 (%) 频率(Hz) 温度(℃) 容 量 变 化 率 (%)

Tanδ=R ESR/ (1/ωC)= ωC R ESR 其中：R ESR =ESR（120 Hz） ω=2πf f=120Hz Tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。以下是典型的电容量随频率变化图： 1.3 阻抗（Z）： 在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR也有关系。具体表达式如下： 其中：Xc=1/ ωC=1/ 2πfC XL=ωL=2πfL 以下是典型的电容量随频率变化图：

由图可知电容的容抗（Xc）在低频率范围内随着频率的增加逐步减小，频率继续增加达到中频范围电抗（XL）降致ESR。当频率达到高频范围感抗（XL）变为主导，所以电抗随着频率的增加而增加。由于电解液电导率随温度改变而改变，所以阻抗随着温度的变化而变化如下图所示： 1.4漏电流： 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。 漏电流随时间变化特征图 测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。漏电流会随着温度和电压的升高而增大（如下图所示）。

电解电容的知识

电解电容的知识 资料由电解电容知名品牌美国CDE公司提供 1,电解电容器的构造 腐蚀 Etching 阳极和阴极金属箔是由高纯度的,很薄的只有0.02—0.1mm铝箔做成的,为了增加盘面积和电容量,与电解液接触的表面积的增加是通过蚀刻金属箔去溶解铝,使整个铝箔的表面形成一个高密度的网状的有几十亿个精细微管道的结构. 化成 Forming 阳极箔上有电容器的电介质.电介质是一层很薄的铝氧化物,AL2O3,那是一个在阳极箔上的化学生长过程,这个过程叫“化成”. 这个电压是最后电容器额定电压的135%-200%. 阴极箔不用化成,它保持着很高的表面积和高密度的蚀刻模式. 氧化膜的耐电压不足和电解液自身的闪火放电都会造成短路. 卷绕 Winding 电容元件的卷绕是一层隔离纸,一层阳极箔,另一层隔离纸和阴极箔.这些隔离纸防止箔之间接触形成短路,这些隔离物后来保留住电解液. 在卷绕铝箔芯子或卷绕过程中为后来连接电容器端子附上箔.最好的方法是通过冷焊,把箔焊上带子,冷焊可以减少短路失效,有更好的高纹波电流性能和放电性能. 内引出端面切口、与引出端铆接的箔条和电极箔剖面的切口都会有毛刺,从而造成相对电极间短路. 电容器发热芯包膨胀和安全阀打开时的压力冲击,芯包发生变形,导致电极间短路. 封口 Sealing 电容元件被密封在一个罐子里. 为了释放氢,密封圈不是密闭的,它经常是压力封闭的即将罐子的边沿滚进一个橡胶垫圈,一个橡胶末端插销或滚进压成石碳酸薄板的橡胶. 太则紧密封会导致压力增加,太松则密封会因为电解液的可允许的流失而导致缩短寿命. 2, 电容量 电容量公差 Capacitance Tolerance 电容量的公差是指可允许的电容量的最大值和最小值,用相对于额定电容量的百分数的增加和减少来表示,即ΔC/C. 电容量的温度特性 Capacitance Temperature characteristics 电容量随温度的变化而变化.这个变化的本身很小程度上是依赖于额定电压和电容的尺寸的.

铝电解电容器的用途及其生产流程、注意点

铝电解电容器的用途及其生产流程、注意点 铝电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器称作铝电解电容器。 电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。 一、电容器的种类及用途 1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。 2、按电解质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。 3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。 4、按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、等 5、高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器 6、低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。 7、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。 8、调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9、、低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。 10、小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、云母电容器。 以下为解说铝电解电容器的生产流程及生产注意点 二、铝电解电容器的生产流程及生产注意点 进料检验、裁切、钉接、卷绕、烘干、含浸、组立、套管、老化、分选、加工、包装、出货。 1、材料检验 对电容器的原材料进行检验。检验项目主要控制其的外观、特性。 2、裁切 对于裁切必须要控制好裁切过程所造成的毛刺、箔灰。必须要把毛刺与箔灰清理干净，以免造成在老化环节中爆炸。 同时要控制好裁切的宽度、扭曲度、平面度。 3、钉接 芯子在铆钉铝箔时要控制好厚度、花瓣的大少与对称。同时对铝箔在卷绕的过程中所造成的毛刺、短路、刮伤、跑片、上下留边、脚距等进行严格管控，作业员要自律检查、品管严控好对产品的首检 4、含浸 卷绕好的芯子在含浸前必须对其进行烘烤，让里面的水分能

薄膜电容和铝电解电容在直流支撑应用的换算关系-中文

替代电解电容的薄膜电容技术 DC-Link电容器应用 在过去多年的发展中，使用金属化膜以及膜上金属分割技术的DC滤波电容得到了长足的发展，现在薄膜生产商开发出更薄的膜，同时改进了金属化的分割技术极大的帮助了这种电容的发展，聚丙烯薄膜电容能够比电解电容更加经济地覆盖600VDC 到2200VDC的电压范围。薄膜电容具有的许多优势，使它替代电解电容成为工业和电力电子功率变换市场的趋势。 这些优点包括了： 承受高的有效电流的能力 能承受两倍于额定电压的过压 能承受反向电压 承受高峰值电流的能力 长寿命，可长时间存储 但是，只种替代并非“微法对微法”的替代，而是功能上的替代. 当然，尽管膜电容技术有了长足的进展，但不是所有的应用领域都能替代电解电容。 电解电容技术 典型的电解电容的最大标称电压为500 到600V。所以在要求更高电压的情况下，使用者必须将多只电容串联使用。同时，由于各电容的绝缘电阻不同，使用者必须在每个电容上连接电阻以平衡电压。 此外，如果超过额定电压1.5倍的反向电压被加在电容上时，会引起电容内部化学反应的发生。如果这种电压持续足够长的时间，电容会发生爆炸，或者随着电容内部压力的释放电解液会流出。为了避免这种危险，使用者必须给每个电容并联一个二极管。在特定应用中电容的抗浪涌能力也是考察电容的重要指标。实际上，对电解电容而言，允许承受的最大浪涌电压是VnDC的1.15或1.2倍（更好的电解电容）。这种情况迫使使用者不得不考虑浪涌电压而非标称电压。 直流支撑滤波：高电流设计和电容值设计 a) 使用电池供电的情况 应用为电车或电叉车 在这种情况下，电容被用来退耦。膜电容特别适合这种应用。因为直流支撑电容的主要标准是有效值电流的承受能力。这意味着直流支撑电容能够以有效值电流来设计 以电车为例，要求的数据 工作电压: 120VDC 允许的纹波电压: 4V RMS 有效值电流: 80 A RMS @ 20 kHz 最小容值为

铝电解电容器材料介绍

铝电解电容器材料介绍.doc 东莞市创慧电子厂0 正极箔：由纯铝经腐蚀、化成两道工艺而成，它是电容器的正极。铝纯度通常≥99.9%。当≥99.90%时铝纯度为3N，当≥99.99%时铝纯度为4N。 1、正极箔的TV值： TV值即其在85℃下测得的氧化膜耐压值，应≥箱标的VF值。 TV值决定了电容器的耐压值及其工作电压的高低。 一般情况下，普通85℃产品的正箔耐压、充电电压、工作电压之间的关系为TV=1.15AV=1.3WV。2、正极箔的TR值 正极箔的TR值即其在规定的电流密度及温度下电压升至0.9VF所需的时间。升压时间TR与耐压TV关系如下图。TR值与老化冷充时间密切相关。 3、正极箔的比容及其离散率 铝箔的比容即其单位面积（通常取1cm2 ）的容量，比容的单位为μF/cm2。 比容离散率即其最大值与最小值之差与其平均值的比值，它直接影响到电容器容量的一致性。铝箔比容的高低在一般情况下，与其厚度成正比，与电压成反比，它对电容器的损耗值影响很大。所以在选用高比容的正箔做缩体品时，唯有在耐压上做出牺牲。 4、正极箔的耐水合性 正极箔的耐水合性即其在90℃的条件下恒温水煮60分钟后重新测得的TV、TR以及比容的变化情况。正极箔的耐水合性的好坏直接影响到电容器储存后的容量衰减及其他电性能的变化，换句话说也就是耐水合性的好坏直接影响到电容器的储存性能。 5、正极箔的机械强度 正极箔的机械强度包括抗弯强度及抗拉强度，抗弯强度的单位是次，抗弯强度的单位是N/cm 。一般正极箔的机械强度与其厚度、电压有密切的关系。 二、负极箔：负极箔是电容器的引出负极，由纯铝经过腐蚀而成，通常铝纯度为＞98%。一般根据电容器正箔比容选取负箔比容，根据工作电压选取负箔厚度。 1、化成负箔的TV及TR 当电容器使用在高纹波电路时，可根据实际情况考虑是否选用化成负箔。 化成负箔的TV值要求≥箱标的VF值，升压时间TR要求≤5S。 2、负极箔的比容及离散率 负极箔的比容及离散率表示方法同正极箔，它也直接影响电容器容量的一致性。 负极箔的比容跟它的厚度与腐蚀深度有关，通常厚度越厚，比容越高，而对于化成负箔来讲，同等厚度的负箔电压越高，比容越低。 电容器的损耗与负箔比容成正比。

铝电解电容的性能特点及技术应用领域

铝电解电容的性能特点及技术应用领域 一般来说，电源滤波、交流旁路等用途所需的电容器能选用铝电解电容器。 1、单位体积所具有的电容量特别大。工作电压越低，这方面的特点愈加突出，因此，特别适应电容器的小型化和大容量化。例如，CD26型低压大容量铝电解电容器的比容量约为300μF/cm3，而其它在小型化方面也颇具特色的金属化纸介电容器的低压片式陶瓷电容器的比容量一般不会超过2μF/cm3。 2、铝电解电容器在工作过程中具有“自愈”特性。所谓“自愈”特性是指介质氧化膜的疵点或缺陷在电容器工作过程中随时可以得到修复，恢复其应具有的绝缘能力，避免招致电介质的雪崩式击穿。 3、铝电解电容器的介质氧化膜能够承受非常高的电场强度。在铝电解电容器的工作过程中，介质氧化膜承受的电场强度约为600kV/mm，这一数值是纸介电容器的30多倍。 4、可以获得很高的额定静电容量。低压铝电解电容器能够非常方便地获得数千乃至数万微法的静电容量。 大容量、小体积 由于电解电容器多数采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此单位体积电容量非常大，比其它电容大几倍到几十倍。但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的，现代开关电源要求越来越高的效率，越来越小的体积。 因此，有必要寻求新的解决办法，来获得大电容量、小体积的电

容器。在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路，则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷： a、高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流，而且大幅度增 加； b、变换器的主开关管发热，导致铝电解电容器的周围温度升高； c、变换器多采用升压电路，因此要求耐高压的铝电解电容器。这样一来，利用以往技术制造的铝电解电容器，由于要吸收比以往更大的脉动电流，不得不选择大尺寸的电容器。结果，使电源的体积庞大，难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题，必须研究与开发一种新型的电解电容器，体积小、耐高压，并且允许流过大量高频脉冲电流。另外，这种电解电容器，在高温环境下工作，工作寿命还须比较长。 在开关电源设计过程中，不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的最为广泛。但是，最近几年却发生了显著变化，避免使用铝电解电容的情况正在增加。 出现这种变化的一个原因是，铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示：“对于铝电解电容这种寿命有限的元件，如果可以不用，就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化，导致静电容量减少或等效串联电阻。 市场调查预计，未来5年铝电解电容器的总市场将以每年约5%

铝电解电容器技术应用及发展研究

铝电解电容器技术应用及发展研究 发表时间：2018-09-28T11:19:33.707Z 来源：《防护工程》2018年第10期作者：朱朋勇 [导读] 近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中，国内市场有向中高端市场发展的态势，可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱，贸易逆差会逐渐缩小。 新疆众和股份有限公司电极箔公司新疆 830013 摘要：随着国内铝电解电容器厂商技术的不断进步，其产品与国外产品的性能差距也正在逐步缩小。近年来铝电解电容器产业逐渐向中国内地集中，国内市场有向中高端市场发展的态势，可能会使得我国对高端产品的进口力度有所减弱，贸易逆差会逐渐缩小。 关键词：铝电解电容器；技术应用；发展趋势 引言 根据调研机构对我国整个电容器行业的销售与GDP增长情况进行比对发现，我国电容器行业的销售呈现一定的波动性，但其整体的波动趋势仍与GDP的增长呈正相关。铝电解电容器作为电容器产品的一种，宏观经济形势在很大程度上影响厂行业的发展，这种影响力主要体现在原材料价格和市场需求两大方面。当前的国际形势继续发生深刻复杂变化，世界经济中的不确定因素仍然较多，中国经济增长也面临各种不利因素，这种经济的不确定性给我国铝电解电容器产品的需求构成不利，影响行业未来的发展 一、铝电解电容器的关键技术 1、片式化技术 片式化技术是铝电解电容器领域发展中的关键技术之一，在该技术领域的研究与开发方面较为活跃。在各种不同的片式化电子元件中，开发技术难度最大的就是铝电解电容器的片式化技术，但是片式化的铝电解电容器具有容量大、电容量温度稳定、适合表面组装等优点，并且价格低廉，因此正在逐步取代传统的铝电解电容器，在电子领域内被大范围使用。近年来，随着人们对计算机和数码相机等电子产品的需求不断增加，片式铝电解电容器成为了近几年电容器领域内最值得开发的产品，其片式技术的发展空间较大。但是，当前我国的铝电解电容器片式化技术相对落后，片式化铝电解电容器的生产厂家较少，生产能力相对不足。 2、电解质固体化技术 当前，电解质固体化技术是铝电解电容器技术发展的重要方向。由于固体电解质具有稳定性高、高频低阻抗特性极好、寿命较长、温度特性好、工作温度范围广、耐反向电压力能力强等优点，因此，铝电解电容器技术中的电解质固体化技术被认为是实现大幅度提高铝电解电容器性能和铝电解电容器SMD化的关键技术之一。目前，在铝电解电容器中普遍使用的是液体电解质，其对阀金属表面生成的A1203氧化膜介质层具有自行修复的作用，这就容易导致液体电解质的铝电解电容器进入失效模式。一般来说，铝电解电容器常见的失效模式为短路失效，该模式的发生具有一定随机性，可能导致整个机组电性能的稳定性下降。总之，随着科学技术的不断发展，电解质固体化技术问题的研究也在不断深化。 3、高比容电极的制造技术 高比容电极的制造技术是提高铝电解电容器比率电容量、进一步缩小电容器体积的关键技术。近几年，国内外高比容电极制造的主要研究方向有高比容、高效能化成工艺的开发，高比容电蚀工艺的开发以及低容量衰减率工艺的开发等。目前来说，由于中低压铝电解电容器采用的阳极箔的实际扩面倍率和理论的扩面倍率相差较大，因此提高其工艺技术的空间较大，特别是在高比容电蚀工艺的开发领域、加强光箔的质量控制以及对电蚀前预处理的工艺进行改进等方面非常值得业内人士关注。另外，当前部分国家采用电化学腐蚀的方法让铝箔的扩面工程不断向纳米级靠近，但是在工业领域内，其扩面倍率的提升速度相对较慢，且工艺的研究需要进一步深入以取得突破。 二、铝电解电容器技术的发展趋势 1、缩小体积，扁平化 近十年来，低、中、高压化成铝箔的比容分别提高了50%以上，为缩小体积、降低成本创造了条件，而化成箔强度的提高为电容器扁平化、整机薄型化创造了条件。高比容、高强度是电容器主要原材料——化成铝箔今后发展的技术趋势。 2、低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化 随着高电导率材料、离子液体等开发，电解质的电导率不断地提高；新型电解电容器纸的密度、阻抗不断降低；电容器耐高温密封新材料（如丁基橡胶IIR新型橡胶塞）的出现，电容器在低阻抗、耐大纹波、长寿命方面的性能大大改善。低、中、高压在高温（105℃）状态下，已经有了万小时级的产品出现，欧、美电容器制造业能保留并生存的原因主要就是大大改善了电容器在这方面的性能，不断满足了各个工业领域的高技术需求。 3、上限工作温度、寿命迅速提高 根据汽车电子发展的需求，上限工作温度125℃的电容器的寿命已从传统工艺1000~2000h迅速提升到3000~5000h；上限工作温度150℃，寿命1000-2000h的铝电解电容器也已产品化，随着汽车工业的发展，这一市场的潜力十分巨大。 4、固体电解质电解电容器的商品化进程加快 以有机半导体电解质TCNQ为代表的OS-CON和以高分子导电聚合物电解质为代表的SP-CON，PC-CON，POSCAP电容器均已商品化。OS-CON以SANYO公司和NCC公司为主要生产商。POSCAP以Panasonic，Nichicon公司为主要制造商，POSCAP电容器的性能要明显优于OS-CON电容器，是今后发展的主流方向，但目前的该电容器十分昂贵，而近三年来市场的平均售价降低了70%。日立AIC电容器尽管也已成功开发，但成本太高，制约了商品化。 5、V-chip的技术已日渐成熟 片式电容器的专利保护期即将结束，电容器耐压已提高到450V，尺寸也已扩展到20mm，品种已扩展到了低ESR、长寿命、高温125℃等不同要求，设备制造成本和电容器材料成本大幅下降，预期其产量会猛增，是制造商普遍看好的品种。 6、加大产品开发力度 铝电解电容器的未来发展过程中，我国的铝电解电容器制造厂商需要根据自身的发展情况，加大对于新产品的研究和开发力度，争取

铝电解电容器串联和并联时的计算公式

RUBYCON CORPORATION 12 6. SERIES CAPACITOR CONNECTION C1/C2 = 0.95 – 1.05 I WV R = (k ?) --------- 5.4 WV : Rated voltage (V) I : Leakage current (mA) Fig. 5.3 C 1: Capacitance of Capacitor A C 2: Capacitance of Capacitor B V 1: Terminal voltage of Capacitor A V 2: Terminal voltage of Capacitor B E: Voltage of Power Supply When two capacitors are connected in series, voltage at terminals of each capacitor on charging is applied in reverse proportion to the capacitance of each capacitor as shown below. 2 12 1 C C C E +× =V ------- 5.1 2 11 2C C C E +× =V ------- 5.2 21V V E += ------- 5.3 This means that voltage applied to either capacitor may be over the rated capacitor to cause safety vent operation if capacitance values of them are much different. After the completion of charging, terminal voltage on each capacitor varies with the level of leakage current. Then over voltage may be applied to the terminals on either capacitor if another capacitor has high leakage current, which possibly causes safety vent operation. To prevent difference in terminal voltage values, it is useful to put Voltage Distribution Resistors as shown in Fig. 5.4 or to select two capacitors having capacitance difference within 5%. Follow the formula 5.4 to use Voltage Distribution Resistors. Fig. 5.3 https://www.sodocs.net/doc/8310414395.html, 风华直接授权代理／片式无源器件整合供应商　【南京南山】

低ESR铝电解电容器及其应用要点

低ESR铝电解电容器及其应用 北京航空航天大学教授方佩敏 铝电解电容器是常用的元件,主要用于滤波、去耦及低频信号耦合等场合。一般的 铝电解电容器其电解质是二氧化锰或其它电解液组成的,它的等效串联电阻(ESR) 较高,温度特性较差,允许纹波电流较小。近年来开发出一种新型有机半导体铝固 体电解电容器,它采用高性能的电解质材料(有机半导体),其导电性高,ESR值低,并 且有良好的频率特性、温度特性及允许通过更多的纹波电流等特点。 本文介绍日本三洋(SANYO)公司研究开发的有机半导体铝固体电解电容器,商标为 OS-CON,以下简称此类电容器为OS-CON。 OS-CON的电解质 OS-CON的构造与一般的铝电解电容器基本相同,电容芯采用铝箔卷绕结构(如图1所 示),所不同的是采用有机半导体材料代替电解液,采用特殊的工艺:经加热、熔解 、冷却固化后形成的多结晶组成的高导体。它的成份是TCNQ复合盐半导体。它主 要的特点是:它是固体电解质,不会因电解液干涸而造成容量减少、tan 增加的问 题,另外,因为电解液是用离子传导,TCNQ复合盐是用电子传导,电子传导要比离子 传导快得多,所以导电性比电解液的电容约高100倍(即电阻值低)。高导电性有利 于温度的稳定。

OS-CON的电气特性

OS-CON虽然是电解电容器但却有与薄膜电容器相同的高频特性,这是由于 高导电性 电解质的ESR低,从而大幅度提高高频特性。其谐振点在100kHz~10MHz之 间,820μ F的OS-CON在100kHz时,其ESR约为10mΩ,在10MHz时其ESR约为20mΩ。 OS-CON的温度特性(随温度变化而引起ESR变化)极好,并且随温度变化而引起的电 容量变化也较小。OS-CON的ESR温度特性如图2所示,OS-CON的电容量的温度特性如 图3所示。由图可以明显看出:一般铝电解电容器在低温时ESR值更大,电容量变得 更小,不适于低温使用,而OS-CON较适合用于要求低温特性好的场合,如室外使用的 电子设备或车载电子设备等。 滤波电容的主要指标之一是允许纹波电流的大小,ESR大的电容引起发热大则允许 纹波电流小,三种不同电容器[铝低阻抗电解电容器、钽低阻抗电解电容器、OS-C ON(SA系列)]的比较如图4所示。可以看出OS-CON允许纹波电流最大,即同样的纹波 电流时,可以用容量更小的OS-CON来代替。 OS-CON有极好的消除纹波电压(或干扰)的能力。例如,三洋公司做的实验:在5V直 流电压上叠加一个正弦波交流1Vp-p(频率100kHz~20MHz)的纹波电压,用四种不同 的电容器来滤波消除纹波电压,另用一种22μH及47μF铝电解电容并联 0.022μF陶 瓷电容组成LC滤波器,其滤波后剩余的纹波电压如图5所示。

铝电解电容器的使用说明书分析

铝电解电容器的使用说明书 铝电解电容器如在非规定条件下使用的话，会导致爆炸失 火等重大故障，请先确认下述注意事项后使用。 工作温度与纹波电流 1．检查电容器的工作和安装环境，确保在产品目录或规格书的规定条件下。 2．工作温度、纹波电流应在规定的范围内，电容器如通过太大电流则引起异常发热、短路、失火等致命不良。 3．电容器本身为发热元件，会使机器内温度上升，这点请注意，确认机器正常状态下，电容器周围的温度。 4．允许通过的纹波电流应随环境温度（电容器周围的温度）上升而降低，允许通过纹波电流应考虑最高环境温度。 5．电气参数随着频率的变化而变化。选好电容器必须考虑频率的变化。特别需要注意无论在低频和高频使用时，电容器的自身发热会使等效串联电阻和自感变化，缩短了使用寿命。 施加电压和其它工作条件 1．电容器有极性，施加反向电压或交流电压后，会导致压力阀释放或短路失火等致命不良。交流电压情况下使用特殊的交流电容器。 2．在极性转换电路中请使用双极性电容，但这种情况不使用于交流电路。 3．不要施加过电压，即直流电压上叠加交流成分时，峰值不要超过

额定电压，否则会引起短路失火等致命重大不良。 4．浪涌电压有严格的条件限制，在此条件下不能保证长时间工作。 工作电压即使短时间内也不要超过额定电压，请慎重选择电容器。 5．多只电容器并联时，应考虑导线电阻，使每个电容器上的导线电阻值相等。 6．多只电容器串联时使用同一规格的电容，请并联均压电阻，设计时要考虑这时加在电容上的电压完全一样，确保施加在电容器上的电压不超过额定电压。 7．使用电容器时需要考虑设备的使用寿命。超过使用寿命时，继续使用则电容器存在压力阀释放或短路隐患，定期点检时按需替换。 8．不能用于重复急剧充放电电路。熔接机器等充放电时，电容器请特别设计。一些旋转设备的控制电路，如伺服驱动和充放电电路中选用合适的电容器，请与海立联系。 9．即使非快速充放电，但电压变化大则会导致寿命特性恶化，要实际上机认真确认或与海立联系。 10．普通电容器不适用于急剧充放电或交流电路，如需要，请与海立联系。 根据电路中施加在电容器上的充放电电流、突入电流和电压的 情况，检查电容器的温升。 安装准备

电解电容器知识

1. 铝电解电容器的基本概要 1-1. 电容器的基本原理 电容器的基本原理可以用图1-1来描述 当在两个正对的金属电极上施加电压时，电荷将据电压的大小被储存起来 Q=CV图. 1-1 Q:电量( C ) V:电压(V ) C:电容量(F C:电容器的电容量，可以由电极面积S [m2]，介质厚度t [m]以及相对介电常数ε来表示 C[F]= ε0·ε·S/t ε0:介质在真空状态下的介电常数(= F/M) 铝氧化膜的相对介电常数为7~8，要想获得更大的电容，可以通过增加表面积S或者减少其厚度t来获得。 表1-1列出了电容器中常用的几种典型的介质的相对介电常数，在很多情况下，电容器的命名通常是根据介质所使用的材料来决定的，例如：铝电解电容器、钽电容器等。 表 1-1 介质相对介电常数介质相对介电常数铝氧化膜7 ~ 8陶瓷10~120 薄膜树脂聚苯乙烯 云母 6 ~ 8钽氧化膜10 ~20 虽然铝电解电容器非常小，但它具有相对较大的电容量，因为其通过电化学腐蚀后，电极箔的表面积被扩大了，并且它的介质氧化膜非常薄。 图1-2形象地描述了铝电解电容器的基本组成。

图1-2 1-2电容器的等效电路 电容器的等效电路图可由下图2表示 图2 R1：电极和引出端子的电阻 R2：阳极氧化膜和电解质的电阻 R3：损坏的阳极氧化膜的绝缘电阻 D1：具有单向导电性的阳极氧化膜 C1：阳极箔的容量 C2：阴极箔的容量 L ：电极及引线端子等所引起的等效电感量 1-3基本的电性能 1-3-1 电容量 电容器的由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。铝电解电容器的容量随频率的增加而减小。 和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。随着测量温度的下降，电容量会变小。 另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。

各种型号的铝电解电容器应用

各种型号的铝电解电容器应用 CD60型： CD60型铝电解电容器，70℃，非固体电解液，采用金属外壳，单向双焊片引出端，应用于50（60）HZ的单向交流电动机上做启动用，使电动机在较低的起动电流下能得到较高的转距。单向电机主要应用在电冰箱，木工电刨，潜水泵，及一些机械电子设备中，他的前景比较广阔。 CD288型： CD288型铝电解电容器，85℃圆柱型，金属外壳，单向引出，有极性，带有绝缘套管，有压力释放装置，可用于印制板，可用于彩色电视接收机或其他电子设备。 CD110/CD110X型： CD110/CD110X型铝电解电容器，85℃普通品/85℃普通品小体积，圆柱型，金属外壳，单向引出，有极性，带有绝缘套管，D≥8mm有压力释放装置，可用于印制板，可用于彩色电视接收机，计算机，通讯设备和其他电子控制设备。 CD263/CD263X型： CD263/CD263X型铝电解电容器，105℃普通品/105℃缩体，圆柱型，金属外壳，单向引出，有极性，带有绝缘套管，D≥8mm有压力释放装置，可用于印制板，可用于彩色电视接收机，电子节能灯或其他电子设备。 CD17型 CD17型铝电解电容器，55℃圆柱型，金属外壳，单向引出，引出方式为焊片式，带有绝缘套管，有压力释放装置，可用于印制板。CD17型铝电解电容器，内部结构特殊，与普通铝电解电容器比较，具有体积甚小，电性能指标相当高等特点，它主要是摄影设备的内藏式闪光灯电路中，另外，该产品也可用于点焊，磁化电源，电磁形成，放电加工，汽车指示灯，电梯过度控制等。 CD117H型： CD117H型铝电解电容器，105℃低漏电，金属外壳，单向引出，带有绝缘套管，有极性，防暴方式分底壳防暴和橡皮圈防暴两种。该产品具有漏电小，损耗角正切值小，性能稳定特点，可用于彩电，复印机，录象机，电脑主板中，产品尺寸基本符合彩电各彩电用低压产品要求，尽量考虑到各种整机的通用性。 CD11H型： CD11H型铝电解电容器，105℃，圆柱型，金属外壳，单向引出，带绝缘外套，有极性，有压力释放装置，适用与印制板线路。CD11H是引线式中高压彩电配套更新换代的产品之一，同时也是为紧凑型高效节能灯专门设计制造的产品，它不仅具有CD11M型产品的特性，耐高温，耐纹波及良好频率特性。同时与CD11M相比较，具有体积小，重量轻，低损耗，低漏电，上限工作温度拓宽至105℃等优点，广泛适用于彩色电视接收机，录象机，监视器，复印机，计算机，电子整流器，节能荧光灯及其他开关稳压电源，电子设备中。（性能指标，尺寸，参照RUBYCOM）。 CD135型：

电容器基本知识

电容器基本知识 一、铝电解电容器的定义： 电容器有来年各个导电极板中间隔着绝缘体，并能储存能量的装置就构成了电容器。 如果以铝为阳极，其表面形成氧化膜介质，以电解液为负极所组成的装置就叫铝电解电容器。 二、铝电解电容器由哪些材料组成、标识与作用 材料：正极箔、负极箔、引线±、皮头、铝壳、套管、电解纸、电解液 1）A正极箔、负极箔A（决定产品的容量与电压） 2）引线 D （作导体引出线）（中压化成360VF、高压化成600VF） 3）皮头C （密封）（三元乙丙胶EPDM、丁基胶IIR） 4）铝壳B （密封）（硬铝壳“+”、软铝壳“Y”） 5）套管E（标识、绝缘）（PVC、PET（符合ROHS要求环保型） 6）电解纸F（衬垫吸咐电解液）（电容器专用的纸） 7）电解液（修补正极箔表面的氧化膜，作真正的负极用，导电）（高压电解液、低压电解液）三、电容器的电参数： 1）电容器的电参数主要有:容量(C)、损耗（tg&）、漏电流（I）、阻抗（Z） 容量(C)：是电容器两极板间贮存能量的能力。 损耗（（tg&））：损耗功率有功功率 tg= = 储存功率无功功率 电容器有功功率与无功功率之比，表示电容器自身消耗能量与储存能量的比。 漏电流（I）：表征电容器的绝缘质量。是电容器在电路中工作时，由于介质的不纯所通过电容器介质的极小部分电流。与施加电压的大小、环境、温度的高低和测试时间的长短有关系，故在规定LC值必须标明其测试时间。I=KUC+M （K、M为常数CD11G K=0.03 CD110 K=0.01 低压产品K=0.001~0.002 M值取决于产品结构和CU值的大小，CU值小M大，CU值大则M小，一般为0~20之间） 阻抗（Z）：是电容器的容抗和感抗的综合表示。 2）单位换算：1F=103mF=106uF=109nF=1012PF(无容量为电感) 1A=103mA=106uA=109Na 1Ω=103mΩ=106uΩ 1MΩ=103KΩ=106Ω=109MΩ 四、产品的标识： 标识具有唯一性，如同身份证。内容包括生产批好、型号、规格、尺寸、数量、产品商标等。如生产指示单、工艺试片单、产品标识卡、产品工艺流转单（FL产品流转单、返工流转单、样品流转单），标识的目的是为了防止产品的不同混用。 产品状态标识：主要有四种：待检、已检待定、合格、不合格。标识的目的为了防止产品的非预期使用。 产品型号 CD81、CD71、CD171、CD288H、CD263、CD11G、CD11GL、CD11GH、CD11GA、CD11GE、CD110。 产品的规格： 容量0.47~10000uF 常用的有1、1.5、1.8、2.2、2.8、3.3、4.7、5.6、6.8、10、15、22、33、47、68、100、470、680、1000、3300、4700。电压6.3~450V常用的有16、25、35、50、63、100、160、200、250、350、400、450V 外型尺寸：直径φ8~φ25 常用的有8、10、12、12.5、13、16、18、19、22、25。 长度10mm~48mm 常用的有12、16、20、25、30、35、40。

铝电解电容器生产工艺流程

铝电解电容器生产工艺流程 (附图片) (2009/12/18 15:19) 铝电解电容器主要原材料: 阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、华司、套管、垫片等 生产工序切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等 电解电容原材料分切 小型电解电容器自动卷绕机

大型电解电容器自动卷绕机 电解电容芯子含浸 电解电容高温老化 电解电容性能测试 铝电解电容制造进程：第一步：铝箔的腐化。 倘若拆开一个铝电解液电容的外壳，你会看到内里是几多层铝箔和几多层电解纸，铝箔和电解纸贴附在一起，卷绕成筒状的机关，这样每两层铝箔中间便是一层吸附了电

解液的电解纸了。 铝箔的制造要领。为了增大铝箔和电解质的战争面积，电容中的铝箔的外观并不是平滑的，而是通过电化腐化法，使其外观形成崎岖不屈的形状，这样不妨增大7~8倍的外观积。电化腐化的工艺是较量庞杂的，此中涉及到腐化液的种类、浓度、铝箔的外观状态、腐化的速率、电压的动态均衡等等。第二步：氧化膜形成工艺。 铝箔通过电化腐化后，就要运用化学方法，将其外观氧化成三氧化二铝——也便是铝电解电容的介质。在氧化之后，要仔细检讨三氧化二铝的外观，看是否有雀斑也许龟裂，将不足格的清除在外。 第三步：铝箔的切割。 这个措施很简单明白。便是把一整块铝箔，切割成几多小块，使其适当电容制造的必要。 第四步：引线的铆接。 电容外部的引脚并不是直连接到电容内部，而是经过内引线与电容内部连结的因此，在这一步当中我们就必要将阳极和阴极的内引线，与电容的外引线经过超声波键正当连结在一起。外引线通常采纳镀铜的铁线也许氧化铜线以削减电阻，而内引线则直接采纳铝线与铝箔直接相连。大众注意这些小小的措施无一过错细密加工要求很高。 第五步：电解纸的卷绕。 电容中的电解液并非直接灌进电容，呈液态浸泡住铝箔，而是经过吸附了电解 液的电解纸与铝箔层层贴合。这当中，选用的电解纸与平凡纸张的配方有些分 歧，是呈微孔状的，纸的外观不及有杂质，不然将影响电解液的身分与性能。 而这一步，便是将没有吸附电解液的电解纸，和铝箔贴在一块，然后卷进电容外壳，使铝箔和电解纸形成近似“ 101010”的隔断状态。 第六步：电解液的浸渍。当电解纸卷绕完毕之后，就将电解液灌进去，使电解液浸渍