电源电路中电解电容的选型和应用
电解电容参数及应用
电解电容参数及应用
摘要:
一、电解电容的概念和分类
二、电解电容的主要参数
三、电解电容的应用领域
四、电解电容的发展趋势
正文:
一、电解电容的概念和分类
电解电容,又称为电化学电容,是一种利用电解质溶液作为介质存储电能的电子元件。根据电解质类型的不同,电解电容可分为水性电解质和有机电解质两种类型。水性电解质主要包括酸性、碱性和中性电解质,通常采用水作为溶剂,而有机电解质则多采用有机溶剂如PC、ACN、GBL、THL 等。此外,根据电解质状态,电解电容还可以分为液体电解质和固体电解质两种。
二、电解电容的主要参数
电解电容的主要参数包括标称电容量、类别温度范围、额定电压等。标称电容量是电容器产品标出的电容量值,取决于电极材料的性能和电解质的种类。类别温度范围则决定了电容器能连续工作的环境温度范围,影响电容器的使用寿命和稳定性。额定电压是指在特定温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或交流电压的有效值。
三、电解电容的应用领域
电解电容广泛应用于各种电子设备和工业领域。例如,在电源滤波、信号
滤波、能量存储、电化学腐蚀防护等方面具有重要作用。在电源滤波方面,电解电容可以有效降低电源输出的脉动电压,提高电源的稳定性。在信号滤波方面,电解电容可以滤除信号中的高频噪声,提高信号的传输质量。在能量存储方面,电解电容可以作为储能元件,为设备提供瞬时能量支持。
四、电解电容的发展趋势
随着科技的进步和电子行业的发展,电解电容在性能、可靠性、小型化、多功能化等方面取得了显著进步。未来,电解电容将继续朝着高性能、低成本、环保方向发展,以满足市场对电子产品日益增长的需求。
电解电容的选用
电解电容的选用
1.电解电容器主要用于电源电路或中、低频电路中作电源滤波(100-10000uF)、退偶(47-220uF)、低频电路级间耦合(1-22uF)、低频旁路、时间常数设定、隔直流等电容器使用。
2、电解电容一般电源电路及中、低频电路中,可以选用铝电解电容器。音箱用分频电容、电视机S校正电容及电动机起动电容等,可选用无极性铝电解电容器。通信设备及各种高精密电子设备的电路中,可以使用非固体旦电解电容器或铌电解电容器。
3、选用电解电容器时,应注意其外表面要光滑,无凹陷或残缺,塑料封套应完好,标志要清楚,引脚不能松动,引脚根部处不能有电解液泄漏。
电解电容的寿命
电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。
寿命估算(Life Expectancy):电解电容在最高工作温度下,可持续动作的时间。
Lx=Lo*2(To-Ta)/10
Lx=实际工作寿命
Lo=保证寿命
To=最高工作温度(85℃or105℃)
Ta= 电容器实际工作周围温度
Example:规范值105℃/1000Hrs
电路中电容的选型
电路中电容的选型
电容是电子电路中常用的元件之一,它具有储存电荷和隔离直流信号的作用。在电路设计中,选择合适的电容是非常重要的。本文将从电容的基本原理、参数以及选型方法等方面进行阐述,帮助读者更好地了解电容的选型过程。
一、电容的基本原理
电容是由两个导体之间的绝缘介质隔开而形成的,当电压施加在电容的两个导体上时,导体之间会储存电荷。电容的单位为法拉(F),常用的电容值有皮法(pF)、纳法(nF)、微法(μF)和毫法(mF)等。
二、电容的参数
1. 电容值(容量):电容的容量决定了其储存电荷的能力,常用的电容值范围很广,从皮法到法拉都有。在选型时,要根据电路的需求和设计要求来选择适当的电容容量。
2. 额定电压:电容器能够承受的最大电压称为额定电压。选型时要确保所选电容器的额定电压大于或等于电路中的最大工作电压,避免电容器被击穿损坏。
3. 介质损耗(损耗角正切):介质损耗是电容器的一个重要参数,它反映了电容器在工作频率下的能量损失情况。一般来说,介质损耗越小,电容器的性能越好。
4. 介质材料:电容器的介质材料也是选型时需要考虑的因素之一。常见的介质材料有陶瓷、聚酯、聚丙烯等,每种材料都有其特点和适用范围。
三、电容的选型方法
1. 根据电容值选择:根据电路的需求和设计要求,确定所需的电容值范围,然后选择合适的电容容量。一般来说,选型时应选择离所需电容值最近的标准值。
2. 根据额定电压选择:根据电路中的最大工作电压确定所需的额定电压,并选择额定电压大于或等于该值的电容器。
3. 根据介质损耗选择:根据电路的工作频率和对电容器性能的要求,选择介质损耗较小的电容器。
一般电源端口处的大电解电容的作用
一般电源端口处的大电解电容的作用
电源端口处的大电解电容在电路中起到了至关重要的作用。它主要有以下几个
功能:
1. 平滑输出电压:大电解电容可以帮助平滑直流电源的输出电压。当电源输出
具有脉冲形式或存在纹波时,电解电容可以过滤掉这些纹波。通过储存电荷并在电源电压降低时释放电荷,电解电容可以保持稳定的输出电压,确保其他电子元件正常运行。
2. 缓冲电压峰值:在某些应用中,电路需要短时间内提供较大的电流。大电解
电容可以储存电能,并在需要时释放,以应对电路的短暂高负载情况。这有助于避免电源过载或电压下降,保证电路的稳定性和正常工作。
3. 滤波高频噪声:大电解电容可以过滤掉在电源线中传导的高频噪声。高频噪
声是由其他电子设备或电路引起的,它可能对敏感的电子元件产生干扰和损害。电解电容通过易于通过高频噪声的导电性来吸收噪声,并将之消耗掉,从而保护其他元件。
4. 电源稳定性改善:在大电流瞬变或负载急剧变化的情况下,电源端口处的大
电解电容可以提供稳定的电源压力,并缓解电源过载的风险。它可以提供额外的电源电流,以满足电路瞬时功耗的需求,并避免电源崩溃或破坏。
总之,电源端口处的大电解电容在电路中的作用不可忽视。它平滑输出电压、
缓冲峰值电流、滤波高频噪声以及提供电源稳定性等,确保其他电子元件正常运行,并保护电路免受干扰和损坏。
低压电容器选型及应用
低压电容器选型及应用
低压电容器是一种广泛应用于电子电路中的元件,其主要用途是储存和释放电能。在进行低压电容器选型时,需要考虑以下几个因素:
1. 容量:低压电容器的容量是选择的关键因素之一,它决定了电容器可以储存或释放的电能量。容量通常以法拉(F)为单位,可以根据具体的应用需求来确定所需容量的大小。
2. 工作电压:低压电容器应该能够承受工作电路中的最大电压,过高的电压可能会导致电容器损坏。因此,在选型时需要确保所选电容器的额定电压大于或等于工作电路的最大电压。
3. 电容器类型:低压电容器有几种不同的类型,包括铝电解电容器、钽电容器、陶瓷电容器等。不同类型的电容器在容量、工作电压范围、频率特性等方面有所不同,选型时需要根据具体应用需求选择最合适的类型。
4. 尺寸和封装形式:低压电容器的尺寸和封装形式也需要考虑,特别是对于有空间限制的应用,需要选择具有较小尺寸和合适封装形式的电容器。
低压电容器的应用非常广泛,以下是一些常见的应用领域:
1. 电源滤波:低压电容器常用于电源滤波电路中,通过将噪声和纹波电压抑制
到较低水平,保证电源输出的稳定性和干净度。
2. 混频器和谐波抑制器:在无线通信系统中,低压电容器常用于混频器和谐波抑制器电路中,用于补偿频率变化和抑制谐波产生。
3. 耦合和绕组电容器:低压电容器可用作电感器的耦合和绕组电容器,用于调节电路的电压和频率响应。
4. 电流传感器和功率因数校正:低压电容器可用于电流传感器和功率因数校正电路中,用于提高电路的效率和功率因数。
5. 电子器件的维护和修复:低压电容器也常用于电子器件的维护和修复中,例如替换故障或老化的电容器,以保持电子设备的正常工作。
电解电容的应用
电解电容的应用
一、电解电容的概述
电解电容是电子设备中最为常见的元件之一,其核心组成部分是由阳极和阴极之间的电解质隔开的金属电极。电解电容的特点是容量较大,通常用于储存电能和过滤信号。在各种电子设备和系统中,电解电容都发挥着重要的作用。
二、电解电容的工作原理
电解电容的工作原理主要基于电容器的基本原理,即通过两个平行且靠近的金属板间的电场来储存电能。在电解电容中,阳极和阴极之间的电解质形成一个电介质,电荷在这个电介质中累积,形成一个电场。随着电荷的积累,电解电容两端的电压也逐渐升高,直至达到所需的工作电压。
三、电解电容的种类和特性
电解电容有多种类型,根据其工作电压、容量、使用环境等特性,可以分为以下几种:
1.低压电解电容:低压电解电容通常用于电源滤波、信号处理等场合,具有低成本、高可靠性的优点。
2.高压电解电容:高压电解电容通常用于高压电路中,如交流电机励磁等,具有较高的耐压性能和较小的体积。
3.聚合物电解电容:聚合物电解电容采用聚合物电解质,具有高稳定性、低ESR(等效串联电阻)等优点,适用于高温、高频等恶劣环境。
四、电解电容的应用领域
电解电容广泛应用于各种领域,以下是几个主要的电解电容应用领域:
1.电源领域:电解电容在电源领域中发挥着重要的作用,如开关电源、线性电源等,用于储存电能和过滤信号。
2.电子通信领域:电解电容在电子通信领域中用于信号处理、滤波、去耦等,可以提高信号质量并降低电磁干扰。
3.汽车电子领域:在汽车电子领域中,电解电容被广泛应用于发动机控制、安全系统等方面,需要具备高可靠性、耐高温等特点。
电源电路中铝电解电容应用注意事项
电源电路中铝电解电容的应用注意事项
(1) 防止卤素腐蚀
铝电解电容对氯元素、溴元素等非常敏感,如果使用含卤素的助焊剂、清洗剂、固定剂、熏蒸剂,卤化物可能透过封口胶塞侵入电容器内部,极易引起电容阳极腐蚀,在上电后加速电容失效。因此必须严格管控生产工艺过程中使用的相关敏感制剂的卤素成分。
(2)存储环境的控制和定期激活
需控制电解电容的存放环境和时间,定期进行上电赋能。
铝电解经长时间在高温环境下存放饭后,电容阳极氧化膜和电解液会发生化学反应,造成耐压下降、漏电流增大。当突然上电,电容电压接近额定电压后,可能引起过压失效或漏电流过大导致过热失效。
对应单体电容特别是高压类电容,长期存放后需激活处理,建议
串接1kΩ保护电阻,逐渐加压到额定电压,维持1小时左右,使得电容阳极氧化膜得以修复,漏电流回到正常水平。
(3)合理布局PCB上的器件,使铝电解电容远离热源
(4)根据产品特性,选取固态电容。
如:在低压大电流输出的应用场合,使用铝固态电容。铝固态电容具有极低的ESR和高纹波电流承受能力,非常适用于低压大电流的整流滤波场合。
图常见电解电容外观与固态电容应用
电解电容常用型号大全
电解电容常用型号大全
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本文主要介绍两种常用的电解电容系列:ELNA RE3系列和Nichicon HE系列。这两种系列都是电子工程中常用的电解电容,具有不同的特点和用途。
1. ELNA RE3系列
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ELNA RE3系列是一种高性能的电解电容系列,具有低阻抗、高耐压、长寿命等特点。它广泛应用于电源滤波、音频处理、信号放大等电路中。
RE3系列的电容容量范围从1000pF到10000uF,电压范围从16V 到100V。它的外壳材质为铝壳,使用温度范围为-55℃到105℃。此外,RE3系列还具有多种不同的耐高温版本,能够满足不同应用的需求。
2. Nichicon HE系列
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Nichicon HE系列是一种具有高可靠性和长寿命的电解电容系列,广泛应用于各种电子设备中。HE系列的电容容量范围从1000pF到4700uF,电压范围从16V到100V。它的外壳材质为铝壳,使用温度范围为-55℃到105℃。
HE系列的最大特点是其卓越的可靠性。在恶劣的工作环境下,HE系列表现出极高的稳定性和耐用性。此外,HE系列还具有较低的阻抗和良好的自愈性能,能够有效地降低电路故障的风险。
总结
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ELNA RE3系列和Nichicon HE系列都是电子工程中常用的电解电容系列。它们具有不同的特点和用途,可以根据具体的应用场景选择合适的型号。在选择电解电容时,应考虑其容量、电压、温度、可靠性等多个因素,以确保其能够在恶劣的工作环境下稳定工作并提高整个电路的性能和可靠性。
电解电容的作用及其原理
电解电容的作用及其原理
电解电容是一种常用的电子元件,具有存储电荷和能量的功能。它广泛应用于各种电路中,包括直流电源滤波、频率补偿、调谐等。以下将详细介绍电解电容的作用和原理。
电解电容的作用:
1. 直流电源滤波:在电源输出的直流电中,常常会存在一定的涟漪和噪声。这些噪声通常来自电源本身或线路干扰等。电解电容作为电源滤波电路中的关键元件,能够将这些噪声滤波掉,使得电源输出的直流电更加稳定。
2. 频率补偿:在信号处理电路中,电解电容可以用来对输入信号进行频率补偿。通过选择合适的电容值,可以改变输入信号的频率特性,实现对特定频率的放大或衰减。
3. 调谐:电解电容广泛应用于无线电调谐电路中。通过调节电解电容的值,可以改变电路的共振频率,实现对特定信号的选择性放大或拒绝。
电解电容的原理:
电解电容是由两个电极和介质组成的。其中,电解电容的正电极称为阳极,负电极称为阴极。电介质通常是悬浮在电解液中的金属离子,电解液则是一种能够导电的溶液。
当电解电容连接到电源时,正极的电子会被吸引向电解液,同时电解液中的金属离子也会向正极移动。这样,电解液中会形成一个正离子的向正极流动的电
流。而在负极,负极的电子则被电解液中的离子吸引,形成一个电子的向负极流动的电流。这两股电流的流动形成了电容器中的电流。
在电流流动的同时,阳极与阴极之间会形成一个电场。由于电解液中存在的金属离子的存在,这个电场会在阳极和阴极之间产生一个电位差。这个电位差导致电解液中的离子在电场的作用下,朝着相应的极移动。其中,正离子朝向阴极移动,负离子则朝向阳极移动。
电解电容选择
电解电容选择
电解电容是一种常见的电容器,其极性特性使其适用于许多电路应用。在选择电解电容时,需要考虑以下几个方面:
1. 额定电压:电解电容的额定电压应大于电路中的最大电压,以避免电容器过载。如果额定电压太低,电容器可能会短路或爆炸。
2. 容量:电解电容的容量应根据电路的需求进行选择。容量过小可能导致电路不稳定,容量过大则可能增加电路的成本。
3. 电解质:电解电容的电解质决定了其使用寿命和性能。有机电解质电容器通常具有更高的容量和更低的ESR(等效串联电阻),但需要更高的工作电压和具有不同的极性。无机电解质电容器则通常具有更长的寿命和更好的耐高温性能。
4. 尺寸:电解电容的尺寸应根据电路的空间要求进行选择。尺寸过大可能会限制电路的设计,而尺寸过小则可能会导致电容器无法承受电路中的电压或电流。
总之,在选择电解电容时,需要综合考虑以上几个方面,以确保其在电路中的稳定性和可靠性。
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开关电源中固态电容的特性与选用原则
开关电源中固态电容的特性与选用原则
铝电解电容的电解质是硅酸铝,它的容量、寿命、漏电流受温度影响较大,尤其是开关电源的使用寿命很难突破50000h的主要原因是电解电容的影响。固态电容(SolidCapaci-tors)的电解质采用的是高分子聚合物,该材料不会与氧化铝发生反应,通电后不会发生爆炸,也不存在受热膨胀而影响电容传递电能或产生爆裂。固态电容具有环保、低阻抗、高低温稳定、耐高脉冲冲击等优点。固态电容的耐温达260℃,且它的导电性、频率特性及电容使用寿命均不受温度影响。它适用于摄像机、工业计算机等领域。
1、固态电容分类
按电容的介质来分,分为有机介质、无机介质和铝电解电容三大类。
(1)无机介质电容
包括陶瓷和云母两种。陶瓷固定电容常用在CPU上,也可用在GHz级别的超高频器件上。
(2)有机介质电容
例如固体薄膜电容,其特点是容量精度高、耐高温、防潮湿等特点,常用在节能灯开关电源等电子设备上。3
(3)铝电解电容
电解电容的分类为电解液、二氧化锰、TCNG有机半导体、固体聚合物等。固态电容在我国发展迅速,它可以替换普通的钽电容,应用范围越来越广阔。采用固态电容的计算机,全天候24小时开机它
的寿命可达到23年,是一般铝电解电容的6倍多。
2、固态电容结构特点
固态电容采用固态导电高分子材料代替电解液作电容的阴极。导电高分子材料的导电能力比电解液高3~4个数量级,应用这种固态电容可以大大降低等效串联电阻,改善温度频率特性,由于电容结构使用电导率高的材料,在高频下的容抗很低,耗电低,易于提高设备的效率。有机固态电解电容的结构与液态铝电解电容相似,多采用直插立式方式。不同之处在于固态聚合物电解电容的阴极材料用固态有机半导体浸膏替换电解液,在提高各项有关电气性能的同时,有效解决了电解液蒸发、泄漏、易燃等难题。
电容的种类与应用
1 名称:聚酯(涤纶电容(CL
符号:
电容量:40p--4u
额定电压:63--630V
主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差
应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路
2 名称:聚苯乙烯电容(CB
符号:
电容量:10p--1u
额定电压:100V--30KV
主要特点:稳定,低损耗,体积较大
应用:对稳定性和损耗要求较高的电路
3 名称:聚丙烯电容(CBB
符号:
电容量:1000p--10u
额定电压:63--2023V
主要特点:性能与聚苯相像但体积小,稳定性略差
应用:代替大局部聚苯或云母电容,用于要求较高的电路4 名称:云母电容(CY 符号:
电容量:10p--0。1u
额定电压:100V--7kV
主要特点:高稳定性,高牢靠性,温度系数小应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路
5名称:高频瓷介电容(CC
符号:
电容量:1--6800p
额定电压:63--500V
主要特点:高频损耗小,稳定性好
应用:高频电路
6名称:低频瓷介电容(CT
符号:
电容量:10p--4。7u
额定电压:50V--100V
主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差应用:要求不高的低频电路
7名称:玻璃釉电容(CI
符号:
电容量:10p--0。1u
额定电压:63--400V
主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200 度应用:脉冲、耦合、旁路等电路
8名称:铝电解电容
符号:
电容量:0。47--10000u
额定电压:6。3--450V
主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大
应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
9名称:钽电解电容(CA 铌电解电容(CN
电源回路中电解电容作用及容值选择
电源回路中电解电容作用及容值选择
电源回路中的电解电容扮演着多重角色,其中包括平滑直流电压、提供瞬态响应、过滤高频噪声等。容值的选择取决于电路的需求和设计参数。以下是电解电容的主要作用和容值选择的考虑因素:电解电容的主要作用:
1.平滑直流电压(滤波):电解电容在电源回路中被用来平滑直流电压。当电源中有交流成分时,电解电容通过存储电荷和释放电荷的方式,将直流电压的波动减小,提供相对稳定的电压输出。
2.提供瞬态响应:电解电容能够在瞬间提供额外的电流,以满足电路中突然变化的负载需求。这对于电源回路在瞬态响应方面的性能是关键的。
3.过滤高频噪声:电解电容对于过滤电源线上的高频噪声非常有效。这有助于保持电源回路中的干净直流电压,防止高频噪声传递到负载中。
容值选择的考虑因素:
4.滤波需求:不同的应用对于电源电压平滑的要求不同。容值的选择通常与直流电压的波动程度有关,较大的容值可以提供更好的平滑效果。
5.瞬态响应:如果电路需要快速响应负载变化,较大的电解电容可以提供更好的瞬态响应能力。
6.频率特性:容值的选择应该考虑电解电容的截止频率。这与
电路中的电源频率和负载频率相关。选择合适的容值可以确保电容对所需频率范围内的信号有良好的响应。
7.体积和成本:大容值的电解电容体积相对较大,而且成本较高。在一些空间受限或成本敏感的应用中,需要权衡容值和可接受的体积成本。
8.温度特性:电解电容的电容值通常随温度变化而变化。在一些应用中,需要考虑工作环境的温度范围以及电容的温度特性。
总体而言,在电源回路中选择电解电容的容值需要综合考虑系统的电气要求、性能需求和成本因素。在实际设计中,工程师通常会进行电路仿真和实验验证,以确保电容的选择符合特定应用的要求。
电解电容常用参数及选型方法
电解电容常用参数及选型方法
电解电容是一种常见的电子元件,广泛应用于电子产品、电路板、通信设备等领域。电解电容的选型与参数选择是设计工程师需要考虑的重要问题,本文将从常用参数和选型方法两个方面进行详细介绍。
一、电解电容的常用参数
电解电容的常用参数可以分为以下几个方面:
1. 额定电压(Rated Voltage):
电解电容的额定电压是指在标准工作温度下,电容器可连续承受的最高电压。根据电解电容的额定电压选择,应该保证选用的电解电容额定电压大于或等于设计电路中最大工作电压。
2. 容量(Capacitance):
电解电容的容量是指它存储电荷的能力,单位为法拉(F)。一般来说,电解电容容量越大,存储的电荷能力越强。
3. 耐久时间(Endurance):
电解电容的耐久时间是指它在额定温度和额定电压下,能够正常工作的时间。耐久时间越长,表示电解电容的寿命和可靠性越高。
4. 串联电阻(Equivalent Series Resistance,ESR):
电解电容的串联电阻是指电容器模型等效电路中的电阻部分。串联电阻越小,电解电容的效果和性能越好。
5. 百分比容差(Percentage of Capacitance Tolerance):
百分比容差表示电解电容的实际容量与额定容量之间的允许误差范围。容差越小,表示电解电容的稳定性和精度越高。
6. 工作温度范围(Operating Temperature Range):
工作温度范围是指电解电容能够正常工作的温度范围。根据实际应用
环境选择工作温度范围合适的电解电容。
电解电容选型的6个重要指标
电解电容选型的6个重要指标
1 电容量与体积
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:
(1)高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;
(2)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;
(3)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。
2 承受温度与寿命
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(ESR)增大, 随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。
浅谈电源滤波用电解电容
浅谈电源滤波用电解电容
电源滤波在电子设备中扮演着重要的角色,而电解电容则是电源滤
波中常用的元件之一。本文将就电源滤波用电解电容进行探讨,从基
本概念、作用原理、选型准则等方面展开讨论。
一、电源滤波用电解电容的基本概念
电源滤波用电解电容是指将电解电容连接到电源输出端,用以滤除
电源输入中的高频噪声和纹波,提供稳定的直流电压给后续电路使用。电解电容通过其特殊的构造实现电源滤波效果,能够有效地阻隔高频
干扰信号,使得电路工作更加稳定可靠。
二、电源滤波用电解电容的作用原理
电源输出中的高频噪声和纹波主要来自于电源本身的不稳定性和外
部的干扰信号。电解电容作为电源输出端的滤波元件,能够通过其电
容器的特性阻隔高频信号的传输,使得只有直流分量能够通过。
具体来说,电解电容可以将高频噪声和纹波捕获,并通过电容器内
部的电化学活性物质的吸收和释放来将其能量转化为热能。这样一来,电源输出端的电压就能够得到有效的滤波,减小了噪声和纹波对后续
电路的干扰。
三、电源滤波用电解电容的选型准则
选用适合的电解电容对电源滤波效果的好坏有着重要的影响。下面
介绍一些选型准则供参考。
1.额定电压(Vr):电解电容的额定电压应大于电源输出端的最大
工作电压,以防止超压损坏。
2.容量(C):电解电容的容量决定了其对纹波和高频噪声的滤波
效果。容量越大,滤波效果越好,但也会增加成本和体积。根据实际
需求选择适当容量的电解电容。
3.漏泄电流(Ir):电解电容的漏泄电流越小,说明其绝缘性能越好,对电源滤波的影响越小。
4.等效串联电阻(Esr):电解电容的等效串联电阻决定了其在高频
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(3)合理布局PCB上的器件,使铝电解电容远离热源 (4)根据产品特性,选取固态电容。 如:在低压大电流输出的应用场合,使用铝固态电容。 铝固态电容具有极低的ESR和高纹波电流承受能力,非常 适用于低压大电流的整流滤波场合。
电源电路中电解电容的选型和应用
新晨阳电子有限公司
一、 钽电容的应用选型
1、钽电容的优越特性,可能让你爱不离手 钽电容的工作温度范围宽、温 度特性稳定,比容量大,具有独特的自愈特性,能满足长期工作的稳定性。 2、 钽电容的固有致命弱点,让你恨铁不成钢 普通钽电容的关键成分是 Ta2O5,该介质受热后应力会不稳定,可靠使用的电压低,抗浪涌电压和浪涌 电流能力都较差,且失效的模式是短路,容易引起高温、火灾等其它伤害。 3、 可靠应用钽电容的关键 (1) 对于上述介绍的钽二氧化锰电容,进行电压降额,如图1所示,钽二氧 化锰电容的工作电压随温度升高而降低,温度高于85℃时推荐使用电压为额 定电压的33%,失效风险可大大降低。 (2) 控制钽电容温度,减小纹波电流和远离热源。
1、 铝电解电容的优缺点: 优点:具有易获得大容量高耐压、价格低廉等显著优点, 常用在电源的输入输出滤波电路。 缺点:怕高温。因为铝电解电容的电解质为液态,芯 子发热或环境温度较高将导致电解液挥发,长期高温导致 电解液干涸失效。
2、 电源电路中铝电解的应用注意事项 (1) 防止卤素腐蚀 铝电解电容对氯元素、溴元素等非常敏感,如果使用含卤素的助 焊剂、清洗剂、固定剂、熏蒸剂,卤化物可能透过封口胶塞侵入电容器内部,极易引起 电容阳极腐蚀,在上电后加速电容失效。因此必须严格管控生产工艺过程中使用的相关 敏感制剂的卤素成分。 (2)存储环境的控制和定期激活需控制电解电容的存放环境和时间,定期进行上电赋 能。 铝电解经长时间在高温环境下存放饭后,电容阳极氧化膜和电解液会发生化学反应, 造成耐压下降、漏电流增大。当突然上电,电容电压接近额定电压后,可能引起过压失 效或漏电流过大导致过热失效。 对应单体电容特别是高压类电容,长期存放后需激活处理,建议串接1kΩ保护电阻,逐 渐加压到额定电压,维持1小时左右,使得电容阳极氧化膜得以修复,漏电流回到正常 水平。
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(3) 尽量不要将钽电容放在电源输入侧滤波,在接通电源 瞬间,大冲击电流易导致钽电容失效。 (4) 改用钽聚合物电容:上述介绍的是价格较低的钽二氧 化锰电容,它具有较多致命弱点,以致在某些场合被禁用。 而钽聚合物电容除了保留钽二氧化锰电容的诸多优点外, 其失效风险大大降低。
二、 常规铝电解电容的应用选型