鋁電解電容器原理及應(yīng)用

鋁電解電容器----原理及應(yīng)用電容器的定義1F=106uF=1012pF介質(zhì)的介電常數(shù)空氣：1一般物質(zhì)：2~5鋁氧化膜：7~10S(cm2)DielectricAnodeCathodedeAl-foilAl-foil腐蝕的目的:增加鋁箔的表面積。腐蝕的方法:用電化學(xué)方法使鋁箔表面形成坑洞。0.5μmFoilFactory鋁箔的生產(chǎn)一、腐蝕Al-foilAl2O3Al-foil目的:使鋁箔表面形成電介質(zhì)，產(chǎn)生電容量。方法:主要使用硼酸進(jìn)行電化學(xué)處理。電介質(zhì):三氧化二鋁（Al2O3)鋁箔的生產(chǎn)二、化成鋁電解電容器的形狀分類片式(SMD)引線式(Radialtype)焊針式(Snap-in)螺栓式(Screwtype)鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工作介質(zhì)是金屬氧化膜（Al2O3）正極是金屬基體真正的負(fù)極是電解液(或電解質(zhì)),實(shí)際負(fù)極是引出負(fù)極鋁電解電容器的工藝流程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)工藝流程分切---鉚接---卷繞---浸漬---裝配---老化---測試---包裝1、分切裁切刀片鋁電解電容器的生產(chǎn)流程導(dǎo)針陽極箔電解紙陰極箔鋁電解電容器的生產(chǎn)流程2、卷繞目的:將導(dǎo)針分別鉚接在陽、陰極鋁箔上，再用電解紙分隔開，并卷繞成圓形或橢圓形。目的:使卷繞素子能充分吸收電解液。PanReelofelements鋁電解電容器的生產(chǎn)流程3、含浸鋁殼素子橡膠塞導(dǎo)針鋁電解電容器的生產(chǎn)流程4、裝配鋁電解電容器的生產(chǎn)流程5、清洗及上套鋁電解電容器的生產(chǎn)流程6、老化目的:修補(bǔ)被損壞的氧化膜。目的:挑選符合品質(zhì)要求的產(chǎn)品進(jìn)行包裝。容量tanδLC鋁電解電容器的生產(chǎn)流程7、分選及包裝鋁電解電容器的性能特點(diǎn)比容量高具有自愈特性具有單向?qū)щ娦怨ぷ麟妷河猩舷?450V)損耗角較大,溫度頻率特性差絕緣性能差鋁電解屬有限的壽命元件鋁電解電容器主要電性能參數(shù)容量(uF)損耗角正切(%)漏電流(uA,mA)ESR—等效串聯(lián)電阻(mΩ)阻抗(mΩ)紋波電流(mA,A)容量E6(E12)系列優(yōu)選數(shù)

1.0、2.2、3.3、4.7、6.8容量偏差M:±20%K:±10%Q:-10%---+20%T:-10%---+50%單位:uF(mF,F)影響容量的因素鋁箔的單位比容電解液溫度頻率損耗角正切有功功率與無功功率的比值(%)tgδ=WCR=2πfCR影響損耗的因素容量頻率ESR值溫度

漏電流漏導(dǎo)電流(泄漏電流)由鋁氧化膜表面的缺陷引起I=KCU影響漏電流的因素電壓大小容量溫度時(shí)間原材料的純度等效串聯(lián)電阻---ESR單位:mΩESR=tgδ/wc影響ESR的因素

鋁箔的比容電解紙的密度電解液的電導(dǎo)率電容器的制造工藝電容器的結(jié)構(gòu)等效串聯(lián)電感---ESL單位:H,nH電感的影響

*限制使用頻率上限*ESL值大則ESR值也大*ESL值大的電容允許通過的IR小電感與其他參數(shù)的關(guān)系ESL大,則IR小,高頻抗干擾能力小,tgδ大減小ESL的措施

增加箔的面積即選用低比容箔

采用多對引線條引出采用軸向引出方式增加箔的寬度不使用長而細(xì)的引出線采用負(fù)極引出或疊箔式結(jié)構(gòu)

紋波電流---IR單位:mA,A由脈動電壓引起公式:影響耐紋波電流能力的因素

頻率電容量散熱面積允許溫升散熱系數(shù)損耗值(或ESR)耐紋波電流的確定和測量確定：芯包中心允許溫升5℃左右與頻率(頻率系數(shù))和溫度(溫度系數(shù))有關(guān)測量:1.表面測量法(小型產(chǎn)品)2.中心測量法(大型產(chǎn)品)不同工藝結(jié)構(gòu)區(qū)別對待電容器的壽命1.影響電容器的壽命的因素電容器本身的特性

設(shè)計(jì)工藝制造過程環(huán)境（工作）溫度施加的紋波電流施加的工作電壓電容器的壽命2.電容器的壽命推算：其中：L：實(shí)際使用壽命L0：電容器額定壽命T0：額定溫度T：環(huán)境溫度

ΔT：芯包允許溫升I0：額定紋波電流I：實(shí)際施加的紋波電流鋁電解電容器的應(yīng)用場合整流濾波,輸出濾波能量貯存,充放電旁路,耦合特殊用途

時(shí)間常數(shù)音頻電路電機(jī)啟動校正電路鋁電解電容器試驗(yàn)方法序號試驗(yàn)項(xiàng)目主要內(nèi)容1浪涌電壓沖電30s,放電5min30s,循環(huán)1000次2高低溫特性20℃-下限溫度-20℃-上限溫度-20℃3防爆試驗(yàn)0.7UR交流或反向電壓4高溫負(fù)荷上限溫度下,施加額定IR,額定的工作時(shí)間5高溫貯存上限溫度下,無負(fù)荷1000h6耐焊接熱350℃,3.5s7耐濕性40℃,90-95%RH8耐溶劑性異丙醇,20-25℃,30s9耐振性10-55-10HZ/分,振幅1.5mm,x-y-z方向各2小時(shí)鋁電解電容器使用注意事項(xiàng)普通鋁電解有正負(fù)極電容器兩端電壓要小于額定電壓(0.6-0.8UR)普通電容不適用于頻繁充放電電路鋁電解使用時(shí),紋波電流不能超過其承受能力鋁電解工作時(shí)環(huán)境溫度不得高于額定上限溫度鋁電解長期存放后要重新老化鋁電解應(yīng)儲存于溫度較低和干燥的環(huán)境中鋁電解電容器安裝注意事項(xiàng)鋁電解的鋁外殼與負(fù)極間不絕緣安裝時(shí)應(yīng)盡量避免機(jī)械應(yīng)力鋁電解焊接時(shí)應(yīng)盡量避免長時(shí)間高溫(＜270℃,4s)印制電路板孔距應(yīng)與鋁電解腳距相匹配帶防爆閥的鋁電解安裝應(yīng)留有足夠空間(≤8:2mm;10-16:3mm;