鋁電解電容培訓(xùn)

1、鋁電解電容器基本知識鋁電解電容器基本知識 課課 程程 重重 點點一、鋁電解電容器的一般概念二、鋁電解電容器的構(gòu)造三、鋁電解電容器的電氣特性四、鋁電解電容器的標識五、鋁電解電容器的允許紋波電流六、鋁電解電容器制造流程七、鋁電解電容器的試驗八、鋁電解電容器的壽命及推算九、鋁電解電容器失效分析十、 鋁電解電容器使用注意事項一：鋁電解電容器的一般概念一：鋁電解電容器的一般概念1、電容器的定義、電容器的定義 電容器簡稱電容，是一種儲存電荷或者儲存電場能量的元件。它是電路中常用的電子元器件之一，多用來濾波、隔直、交流耦合、交流旁路以及與電感元件構(gòu)成振蕩回路等。它是由兩個導(dǎo)電極板中間隔以電介質(zhì)所組成的元件。

2、 平板形電容器結(jié)構(gòu)示意圖平板形電容器結(jié)構(gòu)示意圖（云母、空氣、電解質(zhì)）（金屬板）2、電解電容器的定義、電解電容器的定義兩個極板有正極和負極之分，其中正極采用特定的閥金屬，并在該金屬表面上借助于電化學(xué)方法，生成一層極薄且具有單向?qū)щ娦缘难趸ぷ鳛榻橘|(zhì)，而負極采用能生成和修復(fù)介質(zhì)的液狀或固狀的電解質(zhì)，這樣一種特殊結(jié)構(gòu)和特殊工藝制造的電容器。3、電解電容器的種類、電解電容器的種類 1、按閥金屬種類分2、按電解質(zhì)狀態(tài)分3按正極呈現(xiàn)的狀態(tài)分鋁電解電容器鉭電解電容器鉭鈮合金電解電容器液體（濕式）電解電容器固體電解電容器 箔式卷繞型電解電容器燒結(jié)型電解電容器 二、鋁電解電容器的構(gòu)造二、鋁電解電容器的構(gòu)造1基本

3、結(jié)構(gòu) 正極（陽極）負極（陰極）介質(zhì)2實物結(jié)構(gòu)鋁箔電解液電解紙導(dǎo)針（引條）膠蓋（蓋板）鋁殼膠管電解液電解紙氧化膜正箔正導(dǎo)針負導(dǎo)針負箔（類似PN結(jié)的功能）功能結(jié)構(gòu)圖功能結(jié)構(gòu)圖正極電位高于負極電位-阻流狀態(tài)正極電位低于負極電位-導(dǎo)通狀態(tài)注：此時電流非常大，已失去電容作用，嚴重時會發(fā)生爆炸現(xiàn)象。三、鋁電解電容器的電氣特性三、鋁電解電容器的電氣特性1、標稱電容量與電容量允許偏差：、標稱電容量與電容量允許偏差：（1）定義：所謂標稱電容量是指在電容器上標明的電容量值，是設(shè)計容量的名義值，它與實際制造出來的電容器的電容量之間有一定偏差，此偏差稱之為電容量允許偏差。（2）標稱電容量值：1、1.5、2.2、3.3

4、、4.7、5.6、6.810n(n = -1、0、1、2、3、4、5)（3）電容量允許偏差（4）電容量的測試方法：測試儀器：LCR或容量測試儀測試頻率：100/120Hz測試電路：串聯(lián)等效 2、損失角正切（、損失角正切（tg） Dissation FactorD.F-散逸因素散逸因素（1）定義：它是電容器電能損耗功率除以電容器的無功功率。tg= = = C rUrUcIr 1CI （2）損失角正切的測試方法：測試儀器：LCR或容量測試儀測試頻率：100/120Hz測試電路：串聯(lián)等效 3、漏電流（、漏電流（LC）（1）定義：用來表征電容器的絕緣質(zhì)量，它與施加電壓大小、環(huán)境、溫度的高低和測試時間的

5、長短都有密切關(guān)系。LCKCV + M (uA)C：標稱電容量（uF）V：額定工作電壓（V）K、M：常數(shù)測試電路 （2）.漏電流的測試方法：在電容器兩端施加額定工作電壓，X分鐘后，測定漏電流。 一般K=0.01、M=3uA4、額定工作電壓：、額定工作電壓：它指在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下，可以連續(xù)施加在電容器的最大直流電壓或脈沖電壓的峰值。（AC峰值= ACV2 ）低壓：4、6.3、10、16、25、35、50、63、80、100、中壓：160、200、250高壓：350、400、450、500四、鋁電解電容器的標識：四、鋁電解電容器的標識：其外層膠管上主要標識內(nèi)容有：商標使用溫度上

6、限值額定工作電壓標稱電容量負極標志帶Sancon+15025V1000uF五、鋁電解電容器允許紋波電流五、鋁電解電容器允許紋波電流 電解電容器在電子線路中常作為濾波、旁路、耦合和分頻等方面的使用，在這些應(yīng)用中，施加在電解電容器上的電壓狀態(tài)是在直流電壓上迭加不同頻率的交流成分電壓，即稱之為脈動電壓（又稱紋波電壓），在這種情況下流經(jīng)鋁電解電容器的交流電流稱為紋波電流。 D I= 2fS tC tgSH 散熱系數(shù) S= DH t溫升 C電容量七、鋁電解電容器的試驗七、鋁電解電容器的試驗一、防爆試驗：一、防爆試驗：1交流電壓法：a）施加電壓：交流電壓的有效值不超過額定工作電壓的0.7倍或250V兩者中

7、取最小值。b）施加電壓頻率：50Hz或60Hzc）串聯(lián)電阻R為在試驗頻率時電容器阻抗的0.5倍。2直流電壓法：A）施加反向額定工作電壓B）電流：直徑22以下：1A（恒流） 22或以上：10A（恒流）C）試驗電路： 3判定標準：由于試驗電容器內(nèi)部壓力上升，使防爆閥動作，當內(nèi)部氣體釋放時，不許出現(xiàn)火焰燃燒，不允許出現(xiàn)素子以及外殼部分飛濺的危險狀態(tài)。施加試驗電壓30分鐘，無異常的情況即為合格。八、鋁電解電容器壽命及推算八、鋁電解電容器壽命及推算鋁電解電容器實際是“有限壽命”的元件，元件的壽命時間性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下工作到某一時刻時其性能超過規(guī)定的允許值，此時間稱為壽命時間。一般來說鋁電解電容器的壽

8、命取決于使用溫度和電路中加在電容器兩端正的實際電壓，遵循下列公式L=L1( )22V1VT1-T 1010倍原則：每升10降低2倍壽命。L1額定壽命 V1額定電壓 T1額定溫升L實際壽命 V實際電壓 T 實際溫升九、鋁電解電容器失效分析九、鋁電解電容器失效分析1、主要失效模式：、主要失效模式：A）電容量減少B）損失角正切增大C）漏電流增加D）開路E）短路F）防爆閥動作二、失效分析系統(tǒng)圖二、失效分析系統(tǒng)圖 （見附頁二） 鋁 電 解 電 容 器 主 要 故 障 原 因 故障形式 產(chǎn)生故障的原理（內(nèi)部故障） 制造的原因 使用上的原因 內(nèi)壓增加 內(nèi)部溫度上升 施加了過電壓 過大的紋波電流 正箔容量衰減

9、 負箔容量衰減 施加了反向電壓 施加了交流電壓 充放電太頻繁 正箔氧化膜劣化 電解液干涸 過溫使用 正箔氧化膜缺陷 電解液量不足 長時間使用 正箔氧化膜、電解紙的絕緣已破環(huán) 釘接處有毛刺 金屬微粒附著 對引腳加壓過大 引腳接觸不好 機械強度不夠 釘接不牢固 腐蝕 CL-存在 1.防爆閥打開 2.靜電容量降低 3.損失角增大 4.漏電流增大 5.短 路 6.開 路 3、紋波電流紋波電流：最大紋波電流在技術(shù)說明書中有規(guī)定，流過電容器的紋波電流若超過允許值，電容器會發(fā)熱，內(nèi)部氣體增加，導(dǎo)致電容器壽命縮短，若超過允許值，需選用耐大紋波電流的電容器。 4、工作溫度工作溫度：電容器有規(guī)定其使用溫度范圍，電

10、容器的特性隨工作溫度而變化，一般來說，當工作溫度上升10時，其壽命就縮短一半。 5、工作頻率工作頻率：一般電容器是100Hz或120Hz條件下測試的，電容量隨頻率升高而下降，DF隨頻率升高而升高，并使周圍溫度升高。 6、儲存儲存：電容器應(yīng)該儲存于正常溫度（535）、濕度（75%以下）環(huán)境中，如果經(jīng)過長時間放置后，通常其漏電流有增大之傾向，如果直接施加額定電壓，漏電流大會破壞電路，在使用之前，需先施加額定電壓，使其電氣特性回復(fù)正常，如儲存時間6個月以上時，請串上1K之保護電阻后，使其持續(xù)負載額定電壓30分鐘。 十、鋁電解電容器使用注意事項十、鋁電解電容器使用注意事項1、極性極性：一般電容器是有極

11、性之分（正、負極），在電容器本體上會標示極性（負極標志帶）或引腳上標志（正極比負極引腳長）。1、極性反接會造成電容器短路損壞或漏液和安全閥打開等。2、當極性不固定（極性變換）或無法確定時，建議使用無極性電容器，然而無極性電容器不能使用于交流狀態(tài)。2、額定工作電壓額定工作電壓：不應(yīng)使用過載電壓（超過電容器額定工作電壓），當工作電壓大于額定工作電壓時，電容器之漏電流會增大，可損壞電容器或縮短電容器壽命。1、直流電壓和交流電壓（紋波電壓）峰值之和不應(yīng)超過額定工作電壓。2、若二個以上電容器串聯(lián)，應(yīng)確保施加之電壓低于額定值，而且要并聯(lián)一個平衡電阻，以使每個電容器所加電壓相等。7、充放電充放電：電容器在經(jīng)

12、受快速的充放電時，它的壽命因容量下降，溫升等原因而縮短，有時還會造成產(chǎn)品之損壞，在快速充放電路中一定要使用專門設(shè)計的電容器。 8、外加應(yīng)力外加應(yīng)力：避免對電容器引出線或端子施加超過限度的外力，如：拉、推、彎曲等，這樣可能會引起漏液、漏電流增大、引出線斷裂或端子分裂，轉(zhuǎn)而會引起內(nèi)部連接的破壞，甚至?xí)痖_路或斷路，使用中應(yīng)避免以下幾種現(xiàn)象：1、焊接后，傾斜或彎曲電容器；2、電容器引出端間距與PC板上孔距不符；3、板動已焊接于PC板上之電容器； 4、以焊接好的電容為施加點提起或移動整塊PC板。 9、預(yù)熱及焊接溫度預(yù)熱及焊接溫度：預(yù)熱或焊接溫度過高及焊接時間太長時，會影響電容器的性能，且引起PVC膠管開裂或收縮，當使用薄PC板或雙面板時，在確定使用之前，必須反復(fù)確認電容器無任何損壞，且PC板上電容器正下方不能有印刷銅線，否則，通過預(yù)熱、焊接，印刷銅線溫度升高，膠管將會收縮開裂，焊料可能通過PC板所打的孔及后加工零件的引線孔濺落到膠管上，造成損傷。 10、絕緣絕緣：電容器的鋁外殼與負極不絕緣，它們之間電解液的電阻不確定，如果電容器必須與線路絕緣，則電容器的安裝位置處，一定要采取絕緣措施（如預(yù)留一定的絕緣區(qū)域）。 11、安全防爆閥安全防爆閥：有防爆閥設(shè)計之電容器，在安裝時，安全閥上方應(yīng)留