铝聚合物电解电容器的特性及应用

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铝电解电容器简介演示

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选型考虑因素
总结词
在选择铝电解电容器时,需要考虑多种因素,包括电 压、容量、内阻、损失、使用温度和寿命等。
详细描述
除了以上提到的性能参数外,还需要考虑电容器的工 作环境、电路拓扑、负载特性等因素。这些因素会影 响电容器的选型和适用性,因此需要在选择时进行全 面考虑。
05
铝电解电容器的市场趋势与发展动向
06
铝电解电容器的未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
研发更高效的电极材料
目前,铝电解电容器的电极材料主要采用电解铝,通过研发新的 电极材料,可以提高电容器的性能和稳定性。
探索新型电解质
电解质是铝电解电容器的关键组成部分,通过研发新型电解质,可 以改善电容器的性能和稳定性,并降低其成本。
强化生产工艺
市场需求与增长趋势
电子行业快速发展
随着电子行业的快速发展,尤其是智能手机、电动汽车、可再生 能源等领域,对铝电解电容器的需求持续增长。
高性能产品需求增加
客户对高性能、高可靠性铝电解电容器的需求不断增加,以适应电 子产品的高效、小型化和轻量化发展趋势。
新兴应用领域不断涌现
物联网、云计算、人工智能等新兴领域的发展为铝电解电容器提供 了新的应用前景。
环保法规对行业的影响及应对措施
01
环保法规的制约
随着全球环保意识的提高,铝电解电容器行业也面临着越来越严格的环
保法规制约。这包括限制使用有害物质、降低能源消耗以及减少废弃物
排放等。
02
采用环保材料
为了满足环保法规的要求,铝电解电容器生产商需要采用环保材料来制
造产品。这包括使用无毒或低毒的溶剂、不含有害物质的电解质以及可
技术创新与产品升级
材料与制造工艺创新

铝电解电容的特点

铝电解电容的特点

铝电解电容的特点铝电解电容是一种电容器,具有以下特点:1. 高电容密度:铝电解电容器具有很高的电容密度,可以在相对较小的体积内存储大量的电荷。

这意味着在相同尺寸的电容器中,铝电解电容器能够提供更大的电容量。

2. 低内阻:铝电解电容器的内阻相对较低,可以提供较大的电流输出能力。

这使得它们在需要高电流脉冲的电路中非常有用,比如电源滤波电路和功放电路。

3. 高工作电压:铝电解电容器可以承受较高的工作电压,通常可达数百伏特甚至更高。

这使得它们适用于需要工作在高电压环境下的电路,如电力电子设备和电源电路。

4. 电容稳定性:铝电解电容器具有较好的电容稳定性,其电容值在规定的工作电压和温度范围内变化较小。

这使得它们在需要稳定性能的电路中得到广泛应用,如时钟电路和振荡电路。

5. 长寿命:铝电解电容器具有较长的使用寿命,通常可达几千小时以上。

这是因为铝电解电容器采用了特殊的电解液和铝箔作为电极材料,能够有效地防止电解液的挥发和腐蚀。

这使得它们在需要长寿命的应用中非常可靠,如汽车电子和工业控制设备。

6. 价格相对较低:与其他类型的电容器相比,铝电解电容器的价格相对较低,具有较高的性价比。

这使得它们在大批量生产和经济性要求较高的应用中得到广泛应用,如消费电子和通信设备。

7. 体积较大:由于铝电解电容器的结构特点,其体积相对较大。

这意味着在有限的空间内使用铝电解电容器时需要考虑体积的限制。

在一些小型电子设备中,可能需要采用其他类型的电容器来满足体积要求。

铝电解电容器具有高电容密度、低内阻、高工作电压、电容稳定性好、长寿命、价格相对较低等特点。

这些特点使得铝电解电容器在各种电路中得到广泛应用,如电源滤波电路、功放电路、时钟电路、振荡电路、汽车电子和工业控制设备等。

然而,由于其体积相对较大,需要注意在有限空间内使用时的体积限制。

聚合物铝电解电容

聚合物铝电解电容

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钽电容器 (MnO2)
铝电容器 (罐式 / 电解)
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钽电容器 (聚合物) 1
铝电容器 (罐式 / 聚合物)
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ECAS 系列
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应用电路
总功率管理:
噪声抑制 纹波吸收 去耦 CPU、IC 等周围的电源线。
电源
CPU
目标
V
t 消除纹波 平滑电压源
IC 开 I
V
t 稳定电压源
ESL•ESR V
静电容量 t
消除来自 IC 的高频噪声
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聚合物铝电解电容

聚合物铝电解电容

聚合物铝电解电容一、介绍聚合物铝电解电容是一种高性能电容器,其主要特点是具有高能量密度、低内阻、长寿命和良好的低温性能。

它被广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等。

二、原理聚合物铝电解电容的原理与传统的铝电解电容相似,都是利用氧化铝膜作为介质来存储能量。

但是,聚合物铝电解电容在制造过程中添加了一层聚合物薄膜,使得其具有更高的能量密度和更低的内阻。

三、制造工艺1. 选择合适的金属箔材料,如纯铝或铝合金。

2. 在金属箔表面通过化学反应形成氧化铝层。

3. 在氧化铝层上再涂覆一层聚合物薄膜。

4. 将多个金属箔叠加在一起,并通过卷绕或折叠等方式组成一个整体结构。

5. 在整体结构两端连接上导体,并进行封装。

四、优点1. 高能量密度:相较于传统的铝电解电容,聚合物铝电解电容的能量密度更高,可以在体积相同的情况下存储更多的能量。

2. 低内阻:聚合物薄膜的加入使得聚合物铝电解电容具有更低的内阻,可以提供更好的放电性能。

3. 长寿命:由于聚合物薄膜的保护作用,聚合物铝电解电容具有更长的寿命。

4. 良好的低温性能:相较于其他类型的电容器,聚合物铝电解电容在低温环境下仍然可以正常工作。

五、应用1. 手机、平板电脑等消费类产品中,用于存储和平衡设备中产生的高频噪声。

2. 通讯设备中,用于滤波和稳压等功能。

3. 汽车行业中,用于车载音响系统、发动机控制系统等。

4. 工业自动化领域中,用于各种控制系统。

六、总结聚合物铝电解电容是一种高性能、高可靠性、长寿命的电容器。

它具有很多优点,在各种领域都有广泛的应用。

随着科技的不断进步,聚合物铝电解电容的性能和应用范围还将不断扩大。

铝电解电容固态电容

铝电解电容固态电容

铝电解电容固态电容铝电解电容和固态电容是两种不同的电容器类型,它们各自有着不同的优势和适用场景。

本文将介绍铝电解电容和固态电容的特点、优点以及应用范围,并探讨它们之间的异同点。

一、铝电解电容铝电解电容是一种利用铝箔作为极板的电容器,其特点是极板间隔一层薄的氧化铝膜,形成电介质。

这种电容器具有电容值大、体积小、价格低廉等特点,因此在消费电子、电源等领域得到广泛应用。

铝电解电容的优点是电容值大,可以达到几百甚至几千微法;体积小,适合在电路板上使用;价格低廉,可以在大量生产中得到广泛应用。

但是,铝电解电容也有一些缺点,如极板间隔的氧化铝膜易受损,长时间使用容易老化,导致电容值下降,甚至短路、爆炸等危险情况。

二、固态电容固态电容是一种利用半导体材料作为电介质的电容器,与铝电解电容相比,其特点是体积更小、使用寿命更长、稳定性更高。

固态电容可分为有机电容和无机电容两种类型,其中有机电容以聚合物为电介质,无机电容以银、钨、钽等金属为电介质。

固态电容的优点是体积小、使用寿命长、稳定性高,适合用于高频、高精度电路中。

与铝电解电容相比,固态电容的价格较高,但在一些高端电子产品中得到广泛应用。

三、异同点铝电解电容和固态电容在电容器的结构和原理上有所不同,其主要区别在于电介质的材料不同。

铝电解电容的电介质是氧化铝膜,而固态电容的电介质是半导体材料。

因此,固态电容的使用寿命更长、稳定性更高,但价格也更高。

铝电解电容和固态电容都有其适用范围,铝电解电容适用于一些低端电子产品中,如电源等;而固态电容则适用于高端电子产品中,如通讯、计算机等。

铝电解电容和固态电容都是常见的电容器类型,它们各自有着不同的特点和适用场景。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的电容器类型。

聚合物铝电解电容

聚合物铝电解电容

聚合物铝电解电容一、介绍聚合物铝电解电容是一种新型电容器,通过将聚合物薄膜与氧化铝薄膜堆叠而成。

它具有高能量密度、高电压稳定性和低内阻等特点,在电子设备和电力系统中广泛应用。

二、聚合物铝电解电容的结构与工作原理聚合物铝电解电容由两个极板(阳极和阴极)之间的电介质层组成。

电介质层由聚合物薄膜和氧化铝薄膜交替堆叠而成。

聚合物薄膜具有高介电常数和良好的电解液渗透性,而氧化铝薄膜具有高抗击穿能力和电化学稳定性。

在工作时,阳极和阴极之间施加电压,使电解液中的正离子移动至阴极,而负离子则移动至阳极。

这导致了电容器内部的正电荷和负电荷的积聚,形成了电场。

电场的强度与施加的电压成正比。

三、聚合物铝电解电容的优势1.高能量密度:由于聚合物薄膜和氧化铝薄膜的堆叠结构,聚合物铝电解电容能够在相同体积下存储更多的电荷。

2.高电压稳定性:聚合物铝电解电容具有较高的击穿电压,能够在较高的电压下工作而不会受到损坏。

3.低内阻:聚合物铝电解电容的电解液能够渗透到聚合物薄膜中,形成一层致密的电解质膜,减小了内阻,提高了电容器的响应速度。

四、聚合物铝电解电容的应用领域1.电子设备:聚合物铝电解电容被广泛用于手机、平板电脑等电子设备中,用于存储能量和平衡电路运行。

2.电力系统:聚合物铝电解电容可以用于储能系统,帮助平衡电力系统的负荷和提供备用电源。

3.交通工具:聚合物铝电解电容可以用于电动汽车和混合动力汽车中,提供高性能的储能解决方案。

五、聚合物铝电解电容的发展趋势1.提高能量密度:研究人员正在寻找更高能量密度的聚合物材料,以进一步增加聚合物铝电解电容的能量存储能力。

2.提高工作温度范围:目前聚合物铝电解电容的工作温度范围较窄,未来的研究将致力于拓展其工作温度范围,以适应更广泛的应用场景。

3.降低成本:目前聚合物铝电解电容的制造成本较高,未来的研究将致力于降低原材料和生产工艺的成本,以推动其商业化应用。

六、总结聚合物铝电解电容是一种具有高能量密度、高电压稳定性和低内阻等特点的电容器。

铝电解电容

铝电解电容

铝电解电容铝电解电容是一种具有极其重要地作用的电子元件,它是由于铝电解能力而被广泛应用在电子产品和高科技产品中,这种元件能够改善电子设备的性能。

因此,了解电容的原理和特性,对于制造高效率的电子设备至关重要。

铝电解电容的原理主要是利用铝的电解特性,由于铝的电解特性,在一头电极和另一头电极之间产生了一个电容,当电压作用在电极之间时,在电极间会形成电容,这就是铝电解电容的根本原理。

铝电解电容具有良好的电容量和良好的价格性价比优势。

它的电容量较大,价格便宜,是电子产品中应用最多的电容类型,具有良好的阻容特性,可以调节电流,保护电路不受损坏,因此,它是电子设备中常用的一种电容。

此外,铝电解电容也具有其他一些优势,如低温特性,在低温下保持电容容量不变;耐压特性,具有良好的耐电压性能;耐热特性,具有良好的耐热性能,能够耐受热环境中的高温影响;蒸发特性,具有良好的蒸发性能,能够有效地抵抗强风吹拂;阻燃性,具有良好的阻燃性能,能够有效地防止火灾破坏。

此外,铝电解电容还具有这样一个特点:当电压大于它的额定电压时,它可以自我保护,使电极的化学性质不会发生变化,从而保护电路不受损坏。

铝电解电容不仅在一般的电子设备中使用,而且在高科技设备中也有着广泛的应用,如航空航天、军事、船舶和其他高科技设备中都可以看到铝电解电容的身影。

铝电解电容具有优秀的特性,能有效改善电子设备的性能,是电子设备中不可缺少的重要元件。

综上所述,铝电解电容是一种十分重要的电子元件,它是由于其铝的电解特性而被广泛应用于电子产品中,具有良好的电容量、价格性价比优势,既可以应用于电子设备,也可以应用于航空航天、军事、船舶等高科技设备中。

它具有优异的性能,能有效改善电子产品的性能,是电子设备中不可缺少的重要元件。

铝电解电容器原理及应用

铝电解电容器原理及应用

电容器的寿命
1.影响电容器的寿命的因素 电容器本身的特性
设计 工艺 制造过程
环境(工作)温度 施加的纹波电流 施加的工作电压
电容器的寿命
2.电容器的寿命推算:
其中:
L:实际使用寿命 L0:电容器额定寿命 T0:额定温度 T:环境温度 ΔT:芯包允许温升 I0:额定纹波电流 I:实际施加的纹波电流
铝电解电容器的发展趋势
小型化 、扁平化 低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化 上限温度寿命提高 (125℃ -150℃ ) 固体电解质电容器的商品化 V-chip的技术已日渐成熟
谢谢!
2008-2
腐蚀的目的: 增加铝箔的表面积。 的目的 增加铝箔的表面积 化学方法使铝 腐蚀的方法: 用电化学方法使铝箔表 的方法 面形成坑洞。 面形成坑洞。
Al-foil
0.5μm
铝箔的生产
二、化成 目的: 箔表面形成电 目的 使铝箔表面形成电介质,产生电 容量。 容量。
Al-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱoil
Al2O3
方法: 主要使用硼酸进行电化学处理。 化学处 方法 主要使用硼酸进 三氧化二铝 电介质: 三氧化二铝(Al2O3)
工艺流程 分切---铆接---卷绕--浸渍---装配---老化----测试---包装
铝电解电容器的生产流程
1、分切
裁切刀片
铝电解电容器的生产流程
2、 卷 绕
•阴极箔
目的:将导针分别铆接在阳、 目的 将导针分别铆接在阳、阴极铝箔 接在阳 再用电 分隔开 并卷绕 上,再用电解纸分隔开,并卷绕成圆 形或椭圆 椭圆形 形或椭圆形。
铝电解电容器的应用场合
整流滤波,输出滤波 能量贮存,充放电 旁路,耦合 特殊用途
时间常数 音频电路 电机启动 校正电路

polymer铝电容特点

polymer铝电容特点

polymer铝电容特点polymer铝电容是一种电容器,其特点主要体现在以下几个方面。

polymer铝电容具有较高的电容密度。

由于其采用了高分子聚合物作为电解质,相比传统的铝电解电容器,polymer铝电容器的电容密度更高。

这意味着在相同体积或尺寸的情况下,polymer铝电容器能够存储更多的电荷,提供更大的电容值。

polymer铝电容具有较低的ESR(等效串联电阻)。

ESR是电容器内部的电阻,会导致能量的损耗和温升。

polymer铝电容器采用了高分子聚合物电解质,能够降低ESR,减少能量损耗和温升,提高电容器的效率和可靠性。

第三,polymer铝电容具有较长的使用寿命。

传统的铝电解电容器由于电解液的腐蚀性,使用寿命相对较短。

而polymer铝电容器采用了无液体电解质,可以有效延长使用寿命。

此外,高分子聚合物电解质还具有良好的耐高温性能,使得polymer铝电容器能够在较高温度下工作,进一步提高了其可靠性和使用寿命。

polymer铝电容器还具有较低的漏电流。

传统的铝电解电容器由于内部的电解液和电极之间可能存在微小的缺陷,会导致漏电流的产生。

而polymer铝电容器的高分子聚合物电解质具有较高的绝缘性能,能够有效减少漏电流的发生,提高电容器的稳定性和可靠性。

polymer铝电容器还具有较小的体积和重量。

相比于传统的铝电解电容器,polymer铝电容器采用了高分子聚合物电解质,可以实现更高的电容密度,从而在相同体积或尺寸下提供更大的电容值。

这使得polymer铝电容器在电子设备中占据更小的空间,并且能够减轻设备的重量。

总结起来,polymer铝电容器具有较高的电容密度、较低的ESR、较长的使用寿命、较低的漏电流以及较小的体积和重量等特点。

这些特点使得polymer铝电容器在电子领域中得到广泛应用,尤其在小型化、高性能电子设备中具有重要的作用。

聚合物铝电容和聚合物钽电容

聚合物铝电容和聚合物钽电容

聚合物铝电容和聚合物钽电容
聚合物铝电容和聚合物钽电容是两种常见的电容器类型。

它们都是基于聚合物电介质的电容器,与传统的铝电解电容器和钽电解电容器相比,具有更高的电容密度和更长的使用寿命。

聚合物铝电容器常用于高频电路和射频电路中,而聚合物钽电容器则常用于电源电路和消费电子产品中。

聚合物铝电容器的电介质是聚合物薄膜,其优点是具有高介电常数和低损耗角正切值,可以实现更高的电容密度和更低的ESR 值。

此外,聚合物铝电容器还具有良好的温度稳定性和抗漏电性能。

但是,由于其内部结构较为复杂,因此制造成本较高。

聚合物钽电容器的电介质也是聚合物薄膜,但其阳极由钽金属制成。

相比于聚合物铝电容器,聚合物钽电容器具有更高的电容密度和更低的ESR值,而且还具有更好的耐高温性能和更长的使用寿命。

不过,聚合物钽电容器的价格相对较高,且存在着渗漏电流问题,需要注意防范。

总的来说,聚合物铝电容器和聚合物钽电容器在不同的应用场景下具有各自的优势,选择时需要根据具体的电路设计和要求进行考虑。

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铝电解电容器简介

铝电解电容器简介

铝电解电容器(ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITOR)之定议:以高纯度之铝金属为阳极, 于其表面使用阳极氧化所形成的氧化薄膜(oxide film) 作为电介质(dielectric medium), 使液体之电解质密接于氧化薄膜, 另与阴极铝箔所构成之有极性电容器. 但也可将两个阳极组合起来, 而构成无极性电解电容器或交流用之电解电容器.铝电解电容器之优点与用途因铝电解电容器具备了体积小, 容量大且价格低廉等优点,故被广泛的使用于电子机器的旁路(by-pass), 耦合回路(coupling), 喇叭系统的纲路(net-work), 闪光灯, 马达起动, 连续交流等回路. 尤其近来主要材料的质量提升, 制造技朮的进步及完美的质量管理. 铝电解电容器更广泛的使用于民生电器用品及各种产业用电器. 以目前铝电解电容器使用最多的产品分别为主机板, 监视器, 电源供应器, CD, VCD, DVD音响, 电视机, 无线通讯, 录像机, 电话机, 数据机等产业.铝电解电容器之前途及发展趋势由于铝箔电蚀与化成技朮的突飞猛进, 加以铝电解电容器具有体积小, 容量大及价格低的优点, 近十年来铝电解电容器的需求量成长快速惊人, 往后的成长也必定不差.铝电解电容器的未来发展将走向小型化大容量, 长使用寿命及高苹低阻抗耐高纹波(ripple current)化.铝电解电容器的基本构造铝电解电容器的基本构造如下图:铝电解电容器所构成的组件如下:电容器素子(capacitor element)将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔) 中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之隔离纸, 且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住之制品. 最初先在滚动条上卷绕数层隔离纸, 然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是隔离纸,再而是负箔, 隔离纸,正箔.素子的构成组件1.阳极铝箔(Anode Foil)又称正箔, 铝纯度在99.9%以上, 厚度大约为40~105um, 皆需于电蚀后以化成处理使表面生成一层氧化膜.2.阴极铝箔(Cathode Foil)又称负箔, 铝纯度在99.4%以上, 厚度大约为15~60um 除特殊用途外一般都不施行化成处理, 但却施行安定化处理, 以表面也有一层薄膜存在.3.电解纸或称隔离纸(Separator Paper)介于电解电容器阳极与阴极之间, 保持电解液充分之量, 防止两极发生短路等为其目的所用之纸张.就电解电容器构成原理而言, 只要有阳极,阴极及其中间之电解液即可. 但是在实际生产制造场合务需使阳极与阴极尽量靠近配置才行, 其主要理由仍为两电极间的距离如果太远, 则其间的电阻将使电容器成品之损失显著增大, 同时两极间如果仅注满电解液, 则外壳就必须为完全水密性, 而完全的水密性是极端困难的构造. 所以就有开发了在两极夹入含浸过电解液之多孔质电解纸的电容器2此种方法, 不仅能使两极在不发生短路情况下尽量接近, 而且电解纸可以充分吸收稍有粘度的电解液, 电容器外壳的水密性就不必过分严苛电解纸之制造用材料主要为植物纤维, 植物纤维中以牛皮纸(Kraft )和马尼拉麻(Manika Hemp)之使用量最大. 牛皮纸非常强韧而便宜, 然因其纤维比较扁平, 以致电解液含浸后之电流通路较长, 电阻大仍为其缺点. 马尼拉麻之纤维形状比牛皮纸稍接近园形, 以致电流通路较短, 电阻较小, 但价格较高, 另外牛皮纸与马尼拉麻之混抄之电解纸也广泛被采用. 一般电解电容器均依其规格规定中之电容量, 电压与电阻之要求来选用上述电解纸.4.导线端子或称导针(Lead Wire)橡胶封口构造之电解电容器均使用导线端子为做外部端子-----将铝线与CP 线以高周波焊接后再将铝线的一端压扁后完成.(1)CP线结构系钢心, 铜皮镀锡后完成.(2)铝线系采用高纯度的铝线制作, 纯度越高的铝线所制成的导线端子, 由于其延展性佳, 与铝箔嵌钉后其开出来的花瓣完整, 阻抗效果佳.铝线的纯度分类如下:G1:纯度90%以上G2:纯度99%以上G3:纯度99.9%以上G4:纯度99.99%以上一般导线端子所使用的铝线应是G3级●电解液(Electrolyte)电解电容器系由阳极, 阴极及介于两者中间的电解液所构成. 电解液从基本动作原理而言, 系指由溶剂与溶于该溶剂之后能供给离子之电解质所构成.基本上电解液由如下数项特性之成分所组成.1.化成性优良之弱酸;2.能够与酸中和至适当PH值(一般PH值于6-7之间微酸性), 且能降低电阻系数之碱;3.能够溶解酸与碱获致适当粘度, 以提高其安定度,并改善其温度效果之溶剂;4.能够与上述溶剂互溶, 使电解质产生大量离子之少量水分;5.某种特性改善用添加物.以上第3. 4两项称为溶剂, 目前最广泛被使用的溶剂是乙二醇(Ethylene Glycol 简称EG).使用乙二醇为溶剂之电解液称为乙二醇(或EG)系列电解液. 以上其余1.2.5项称为溶质.一般电解液的规范中均有述明酸碱值(PH Value), 火花电压(SparkTehsion),导电度(Conductivity)之电化等特性及适用工作电压范围与适用使用温度等数据供选择使用.●封口橡胶(Rubber Bung)使用封口橡胶之目的:1.保持端子相互间及端子与外壳间之绝缘;2.可藉机械方式将端子确实压紧;3.电容器素子与外界隔离及防止电解液漏出与蒸发.为了能够达到上述要求以配合电容器之极限使用温度起见, 封口橡胶必须具备之性质如下:(1)不受电解液腐蚀, 且不会与电解液作用或析出氯化物等杂质.(2)长时间使用于电容器之极限使用最高温度与最低温度状态下都不变质;(3)电气绝缘性及气密性良好;(4)具有适当弹性与硬度. 封口后在相当压力下电解液不会漏出, 蒸汽也不会逸出, 且与外壳能够密切结合不会发生松动.同时, 除了需能完全满足上述要求之外, 尚需价格适当而低廉才行.●铝壳(Aluminum Sase)普通电解电容用外壳皆以AL99%纯度之铝板冲压而成, 主要特点是价格柢,加工性良好, 不受电解液腐蚀, 不污染电解液, 能承受颇高的内压力且厚度重量皆小以及热传导性良好, 便于散热. 为安全起见, 电容器直径在8Ø(含8Ø) 以上者, 其铝壳一律加设铝壳防爆孔.●外壳套管(Sleeve)基于规格识别及外壳绝缘的理由, 一般用途之电容器几乎都包有胶膜套管, 普通电容器用氯乙稀胶膜套管(Polyving chloride Tube , PVC Tube)都能随温度之升降而收缩.PVC材料之套管耐热性较差, 很容易劣化, 所以不可视为完全绝缘体, 因而如果厂商有特别强调绝缘特性时, 应与厂商协调使用更可靠的材料.铝质电解电容器之生产制造流程:铝质电解电容器系利用铝箔, 经与导针钉接后再与电解纸卷绕成为素子,再经过电解液的含浸后与封口橡胶, 铝壳组立并外加胶管后完成电容器的本体, 再经老化充电选别后完成成品.制造流程图如下:51. 电极铝箔及电解纸之裁切电极铝箔及电解纸通常首先依设计决定之尺寸整卷裁切成需要宽度并重新卷绕在一起以备钉卷后工程之用. 电极铝箔整箱的宽度是500mm, 但由于两边箔边无法使用, 故各切除10mm, 故实际可用宽度是480mm再依照所需宽度安排裁切刀后进行裁切.使用设备: 分切机(Slitter)2. 电极铝箔与导线端子之钉接裁切完成之电极铝箔通常都先以设计决定之电极长度分别在正负极铝箔钉接机上依次加以钉接导线端子后重新卷绕在一起, 再将钉接的导线端子之卷筒铝箔放入卷绕机中制造素子.电极铝箔与导线端子的钉接在电容器的制造上是一项非常重要的工序, 其钉接连接部分简单构成原理如下:[铝片与铝片之电气上确实连接务需在两金属片之接触而相互之间形成金相结合]电极铝箔与导线端子之铝扁部(一般称为导线端子之A部) 之连接一般皆施以嵌钉法. 系将拟连接之两金属片重搭之后, 以浮花钢冲穿孔, 再将生成之孔边毛头弯曲挤压成花瓣的方式形成确实的连接部. 此种方式只冲的形状适当就可形成小型的冷焊部达到上述金相结合的目的.此种连接部分部形成的优良与否可以量测电极铝箔与导线端子的接触电阻的大小来判定.一般电极铝箔与导线端子的嵌钉处有2~5处, 通常视铝箔的宽度来决定.使用设备: 正负极铝箔钉接机(Stitching Machine)3. 素子之卷绕将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔)中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之电解纸且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住. 最初先在滚动条上卷绕数层电解纸然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是电解纸, 再而是负箔,电解纸, 正箔.素子的卷绕首先需注意正箔与负箔必需正确对准, 整齐卷绕. 如果正负极铝箔卷绕不齐则两极铝箔的合成容量会降低, 损失会增大. 再者电解纸必需完全将正, 负极铝箔隔离以避免短路.使用设备: 素子卷绕机(Winding Machine)4.素子含浸为了避免造成电解纸中之水分增加而导致不良结果, 在素子含浸前需将素子以高温烘干.含浸是将烘干后的素子浸渍于电解液中, 利用真空及加空气压力使电解液有完全浸湿渗透到素6子内部, 让电解纸吸收使电解液能均匀附着于铝箔表面, 因而含浸须达到下列两项条件:(1)电解液将铝箔之细小孔穴及电解纸完全浸入并浸湿. 如果含浸不完全,则制成之电容器会因此而使容量降低, 损失增大,且会因为含浸不良以致使用中容易造成特性变化.(2)素子含有电解液量不可过多, 因电解液量愈多, 漏液之可能性愈大,故一般素子含浸后须经脱水过程, 以防素子含有之电解液量过多的现象.目前最常使用的含浸方法有下列两种:(1)真空含浸法: 系将素子放入含浸的容器内然后抽真空再注入电解液将素子盖满, 然后恢后容器内之大气压力, 则因大气压力的关系, 可使电解液由上下迅速浸入素子内., 以达到含浸的效果. 然因电解液之蒸汽压过高, 使蒸汽进入素子内, 导致中央部份无法含浸到电解液的情形, 此为真空含浸的缺点. 故针对大型电容器和中高压电容器均以下列之真空加压含浸予以克服.(2)真空加压含浸法: 系于大气压强制含浸后. (即真空含浸的过程)将容器密闭再以空气压缩提高容器内的压力, 当容器内之压力达到数大气压后, 素子将会继续显示出强制含浸的效果, 而使得中央因蒸汽之进入而未含浸部分缩小或消除, 以达到完全含浸的目的,因而真空加压含浸法较适合大型电容器及中高压电容器的含浸作业方式.使用设备:素子干燥机真空含浸机真空加压含浸机5.组立,封口组立是将已含浸完成的素子, 从导线端子引线部套入封口橡胶再放入铝壳的作业过程. 如下图:素子经含浸后到组立完成之间时距愈短愈好, 因为已含浸的素子, 如暴露在空气中时间太长时, 会吸收空气中的水分, 因而对电容器在使用上的特性会有不良的影响. 且在组立的作业7过程中, 应注意防止素子受外界的污染, 如灰尘, 手汗等, 尤其手汗带有氯元素, 对铝箔有腐蚀作用, 有加速电容器漏电流增加的倾向, 故在作业过程中应戴胶套以防止之.所谓封口系将已组立完成品铝壳开口部加以密封. 封口的目的是要将铝壳内部与外部完全隔绝.如果封口的紧密性不好时, 则铝壳内部的已含浸素子, 会受外界性况的影响, 尤其作高温负荷特性试验时, 因外界温度高, 因而内部已含浸素子之电解液很容易挥发掉, 则造成电容器的电容量减少, 损失变大等不良影响.另外在封口作业过程中, 如因作业疏忽或错误而造成封口紧密性不良时, 已封口完成之内部已含浸素子之电解液会往外流, 而造成漏液现象, 亦是影响电容器质量的严重缺点.使用设备:自动组立机6.清洗组立封口后的电容器应经清洗过程, 其目的是将电容器本体在组立作业时所沾染的油渍及端子引线因在含浸和组立作业时所沾染的电解液清洗干净, 尤其是端子引线镀锡部份易受电解液之侵蚀而脱落, 因而造成焊锡性不良的现象.清洗后的电容器经高温脱水干燥后完成.使用设备: 清洗机高温脱水干燥机7.套胶管套装是将已封口完成的电容器套入胶管再予加热使胶管收缩之作业过程.套装时对于印刷胶管之取用, 应依生产卡上之标明指示取用, 严防错误, 因电容器的商标(Brand), 系列(Series), 规格, 极性等全部印刷在胶管上, 故作业时严防逆指示(即极性相反)的错误与收缩不良, 偏差等现象发生.使用设备;自动套胶管机8.老化选别电容器制造时, 需先将铝箔裁切成适当的尺寸, 阳箔经裁切后, 其氧化膜因而破损, 造成极大之泄漏电流, 此时之电解液亦可当作化成液, 经加高温电压液, 可将破损的氧化膜弥补起来, 此作用即吾人所称之老化(Aging) 又称二次化成.其所加之电压称老化电压(Aging Voltage)(1)泄漏电流检测泄漏电流检测是为测出所老化完成之电容器经施加直流额定电压时,所通过的直流电8流值. 其值是愈小愈好. 在检查前应先依照额定电压作预备充电三分钟再进行测试.泄漏电流的规格值因电容器之系列, 电容量与额定电压的不同, 其允许的最高泄漏电流亦不同,一般以下列公式规定之:I< = 0.01CV or 3UA 取大值I: 泄漏电流(单位:UA)C: 额定电容量(单位:UF)V: 额定工作电压(单位:VOIT)(2)电容量与散逸因素检查电容量检查的目的是在测定其值是否在容量差范围内. 如超出范围即为不合格品, 散逸因素检查则是在测定其值是否在规格值以下,如超出此规格值即为不合格品.使用设备:自动老化选别机9.后加工依据客户的需要将制作完成这合格品进行切脚, 成型或编带.使用设备:自动切脚机自动编带机影响铝质电解电容器寿命的探讨一. 铝质电解电容器之寿命绝大部份取决于环境和电气因素, 所谓环境因素包括温度,湿度, 大气压力和掁动电气. 因素包括操作电压, 纹波电流和充放电.温度因素(环境温度和因纹波电流所产生的内温) 系影响铝质电解电容器寿命的最主要因素.二. 基于以上的解释,铝质电解电容器., 一般只依据下列公式由环境温度,施加电压与纹波电流来计算其使用寿命.Lx = Lo K Temp K voltage K Ripple在此Lx:电容器的预估使用寿命Lo: 电容器的基本寿命9K Temp:周围温度加速条件K voltage:电压加速条件K Ripple:纹波电流加速条件K TemP (周围温度对寿命的影响)铝质电解电容器实质上是一种电气化学组件, 温度的上升使电容器内部的化学反应产生气体, 持续地促使电容量渐渐降低和DF, ESR渐渐升高.下面的公式已经被广泛的使用来解释温度加速系数与电容器劣化的关系.Lx = Lo K Temp=Lo B(To-Tx) /10K Temp = B (To-Tx) /10在此Lx: 电容器的预估使用寿命(小时)Lo: 电容器的基本寿命(小时)To: 在型录上所示电容器的最高额定工作温度Tx: 电容器周围的实际环境温度B: 温度加速系数(约等于2)此公式和说明温度与化学反应率的阿瑞尼阿斯公式很类似, 所以此公式就被广泛使用在说明与计算铝电解电容器之温度与使用寿命的关系. 我们被称为铝电解电容器的阿瑞尼阿斯法则.从环境温度(Tx)在40℃至电容器的最高额定使用温度之温度加速系数大约是2. 它表示环境温度每上升10℃, 则电容器的寿命就以近似减半的法则缩短. 而环境温度(Tx)由20℃至40℃对电容器的使用寿命影响很小, 故如果环境温度低于40℃时, 一般仍以40℃当作Tx来计算电容器的使用寿命.K voltage (施加电压对寿命的影响)由于铝电解电容器均在额定工作电压内使用,故如果符合此种情况时10K voltage=1被视为合理的认定.K Ripple (纹波电流对寿命的影响)由于铝电解电容器的散逸因素(DF)比其它类型电容器来得高, 因此纹波电流会造成铝电解电容高的内部温度, 所以在使用铝电解电容器时有必要去确认型录上所示最高容许纹波电流(Maximum Permissible Ripple Current)以确保其使用寿命.K Ripple = 2 (⊿To-⊿T)/5在此⊿To: 由于施加最高容许纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升, 以日本NIPPON CHEMI-CON之低阻抗产品之标准⊿To=5.⊿T: 由于施加实际工作纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升.由于要实际测得电容器内部的温度较为困难, 故可于由下列两种方式计算大约的⊿T.(1)⊿T=Kc (Ts-Tx)在此Kc:下列之系数;Ts: 电容器铝壳的表面温度;Tx: 环境温度(2)⊿T=⊿To (Ix / Io)2在此⊿To= 5 (对最高使用温度105℃之产品)Ix = 实际施加之纹波电流Io = 额定最高容许纹波电流.11铝电解电器简介一.前言.1.铝电解电容器之定议.2.铝电解电容器之优点与用途.3.铝电解电容器之前途及发展趋势.二.铝电解电容器之基本构造.三.铝电解电容器之生产制造流程.四.影响铝电解电容器寿命的探讨。

电解电容不同型号的用途

电解电容不同型号的用途

电解电容不同型号的用途电解电容是一种常见的被动电子元件,其主要用途是存储电荷和滤波。

不同型号的电解电容具有不同的特性和适用范围,下面将详细介绍几种常见的电解电容的用途。

1. 铝电解电容:铝电解电容是最常见的电解电容之一,其用途广泛。

它具有高容量、低成本的特点,主要用于电源电路的滤波和耦合。

在电源电路中,铝电解电容可以将交流电转化为直流电,提供稳定的电源电压;在耦合电路中,它可以将信号从一个电路传输到另一个电路,起到信号耦合的作用。

此外,铝电解电容还经常用于电子设备的维修和改装。

2. 铝固态电解电容:铝固态电解电容是一种性能较稳定、使用寿命较长的电解电容,由于其电容值和ESR值高,容易在高频环境中受到干扰,所以主要用于中低频电路的滤波和耦合。

例如,在音频放大器中,铝固态电解电容被用于耦合电路,使音频信号传输更加稳定和纯净。

3. 铝固态高频电解电容:铝固态高频电解电容主要用于高频电路中,其特点是容载大量电荷、低ESR值和极低的耐压值。

由于高频电路对电容器的要求比较高,需要具有良好的频率响应和低损耗,所以铝固态高频电解电容成为合适的选择。

它常被应用于无线通信设备、高频调制解调器和无线电发射器等。

4. 有机电解电容:有机电解电容是一种新型的电解电容,具有高频率响应,低ESR值和良好的热稳定性。

由于其特性和性能优势,有机电解电容常被应用于电子产品的数字和模拟电路中。

例如,移动通信设备、计算机主板和高效率电源转换器等。

此外,在汽车电子、医疗设备和航空航天电子等行业中,有机电解电容也被广泛应用。

5. 钽电解电容:钽电解电容是一种容值较小但电容性能较好的电解电容,其由于高稳定性和低ESR值,非常适合用于数字电子设备和高速电路中。

比如,在信息技术领域中,钽电解电容被广泛应用于笔记本电脑、平板电脑和智能手机等移动设备中。

此外,钽电解电容还可以用于高精密测量仪表和工业控制设备等。

综上所述,电解电容具有多种不同型号和特性,适用于不同的电子电路和应用领域。

详解铝聚合物电解电容器的特性及应用

详解铝聚合物电解电容器的特性及应用

详解铝聚合物电解电容器的特性及应用中心议题:•铝聚合物电解电容器•铝聚合物电解电容器电气性能•ESR与电容量的温度特性•铝聚合物电解电容器的并联及与其它电容器的并联铝聚合物电解电容器铝电解电容器种类很多,有的可以将ESR明显减小,但是还是没有质的变化。

ESR主要是由电解电容器的阴极电阻造成的,提高电解电容器的阴极材料电导率可以改善电解电容器的性能,而铝聚合物电解电容器的有机聚合物阴极可以使电导率达到300ms/cm,甚至3000ms/cm,这种阴极材料可以使电解电容器的ESR非常低。

铝聚合物电解电容器的结构与普通铝电解电容器相同,所不同的是引线式铝聚合物电解电容器的阴极材料用有机半导体浸膏替代电解液。

固态铝聚合物贴片电容是结合了铝电解电容和钽电容的一种独特结构。

同传统的铝电解电容一样,固态铝聚合物贴片电容的阳极铝电极板、氧化铝层通过阳极氧化过程制作在上面。

固态铝聚合物贴片电容中,高导电率的聚合物电极薄膜沉积在氧化铝上,作为阴极,炭和银为阴极的引出电极,这一点与固态钽电解电容器相似。

铝聚合物电解电容器电气性能ESR和额定纹波电流铝聚合物电解电容器最大的特点是ESR很小,固态铝聚合物贴片电容的ESR低于固态钽,甚至低于钽-聚合物组合电容,原因就是采用了固态导体聚合物,这就意味着承受纹波电流能力强。

电解电容的ESR主要取决于电极的电阻,固态铝聚合物电容的电极阻值比其它电极的阻值小得多,几乎为0。

阻抗频率特性在低频段(低于10kHz)和高频段(高于20MHz),铝聚合物电解电容器与低ESR铝电解电容器、钽电解电容器的性能相差不多。

而在对开关电源输出整流滤波和数字电路的电源旁路最有效的中频段,却有着明显的差别,特别是在1MHz左右,相差非常明显。

铝聚合物电解电容器的阻抗最低,钽电解电容器次之,ESR铝电解电容器相对阻抗最高相差接近一个半数量级。

表明铝聚合物电解电容器在上述应用中更加有效。

ESR与电容量的温度特性铝聚合物电解电容器及用途相近的其它电容器的ESR温度特性如图1(a)所示。

聚合物固态铝电解电容器在开关电源中的应用

聚合物固态铝电解电容器在开关电源中的应用

聚合物固态铝电解电容器在开关电源中的应用PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器在开关电源中的应用实验PA-Cap简介PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器,在材料和核心工艺上有重大创新。

它在研究聚吡咯薄膜电聚合生长规律基础上,开发了在复杂多孔的绝缘体表面原位均匀生长高电导率聚吡咯膜技术,解决了聚合电解液长期使用过程中的自聚合难题;提出并实现了铝箔阳极阴极隔离阻断工艺、引入补形成过程新技术,保证了PA-Cap产品的优异电气特性。

PA-Cap主要性能与特点PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器,具有极低的等效串联电阻(ESR)值、理想的容量频率曲线、稳定的温度特性、很强的噪音吸收能力、明显的滤波效果、不燃烧、不爆炸、安全性高、无污染,而且兼有小型化、片式化、轻量化、低剖面等特点。

显著的特性优势,使它在高频电路中得到广泛应用。

PA-Cap在开关电源中的滤波应用实验开关电源被广泛应用于各种电子设备或系统中,开关电源性能的好坏,直接影响设备或系统的正常运行。

如何输出低噪声稳定的直流电压,关键应做好电源的整流滤波。

采用PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器进行滤波,具有明显的容量频率特性和噪音吸收能力,超越现有液体铝电解电容器和固体片式钽电容器的滤波特性,是开关电源理想的滤波电容器。

下面就三种不同类型电容器,即液体铝电解电容器(AL:1000μF)、固体片式钽电容器(TA:220μF)和PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器(PA:47μF),在如图1所示的开关电源电路中,进行三种电容的滤波替代实验。

实验仪器1、TDS100260MHz数字示波器。

2、DSA-0301-05E开关电源:输入交流220V,输出直流5V、4A,开关模块工作频率:63kHz,C1和C2各用1000μF 液体铝电解电容器滤波。

实验方法C1保留1000μF,将C2分别用AL(液体铝电解电容器):1000μF、TA(固体钽电容):220μF、PA(聚合物固体片式铝电解电容器):47μF替代。

elum 电解电容

elum 电解电容

elum 电解电容【最新版】目录1.elum 电解电容的概述2.elum 电解电容的特点3.elum 电解电容的应用领域4.elum 电解电容的优缺点5.elum 电解电容的市场前景正文elum 电解电容是一种电子元器件,它是电解电容的一种,采用聚合物作为电介质,具有体积小、容量大、稳定性好等特点。

首先,让我们来看一下 elum 电解电容的概述。

电解电容是一种电子元器件,主要用于电路中的滤波、耦合和储能等功能。

与传统的电解电容相比,elum 电解电容采用了聚合物作为电介质,因此具有更好的性能和更稳定的工作特性。

接下来,我们来看一下 elum 电解电容的特点。

elum 电解电容具有体积小、容量大、稳定性好等特点。

由于采用聚合物作为电介质,因此具有更好的抗震性能和更长的使用寿命。

此外,elum 电解电容还具有低漏电和低损耗等优点。

再来看一下 elum 电解电容的应用领域。

由于 elum 电解电容具有体积小、容量大、稳定性好等特点,因此广泛应用于消费电子、通讯、汽车电子、医疗设备等领域。

然后,我们来看一下 elum 电解电容的优缺点。

elum 电解电容的优点包括体积小、容量大、稳定性好、低漏电和低损耗等。

缺点是价格相对较高,且在高温和高湿环境下的性能会受到影响。

最后,我们来看一下 elum 电解电容的市场前景。

随着电子设备的小型化和轻便化,对电解电容的需求也在增加。

elum 电解电容具有体积小、容量大、稳定性好等特点,因此市场前景广阔。

综上所述,elum 电解电容是一种具有优良性能的电子元器件,它具有体积小、容量大、稳定性好等特点,广泛应用于消费电子、通讯、汽车电子、医疗设备等领域。

铝电解电容器系列及特性介绍

铝电解电容器系列及特性介绍

3
Man Yue Electronics Co. Ltd. R&D Department
Radial Lead Snap-in Screw V-chip
➢系列对照
SAMXON
Series
松下
GS M
SS KA
SM KS
KM NHG
KS GA
KF
KG NHG
RF FC
主要系列对照
Rubycon Chemicon
For audio
AP SERIES
-40~85°C For Audio Snap in terminal type
HP SERIES
High temp. -40~105°C 2000hrs Snap in terminal type
Long life
KP SERIES
-40~105°C 3000hrs Snap in terminal type
-40~85°C 1000hrs 7mmL standard size
Long Life
TS SERIES
-40~85°C 2000hrs 7mmL Long Life
2
Man Yue Electronics Co. Ltd. R&D Department
Radial Lead Snap-in Screw V-chip
➢105℃标准品
KS SERIES
-40~105°C 1000hrs 7mmL standard size
Downsize
KM SERIES
-40~105°C 1000~2000hrs standard size
Downsize
KF SERIES

关于铝电解电容,看这一篇就够了!

关于铝电解电容,看这一篇就够了!

关于铝电解电容,看这一篇就够了!1、前言铝电解电容是目前除了陶瓷电容之外用得最广泛的电容品种了,因此,作为硬件工程师,必须熟练的掌握其特性。

笔者结合自身经验,通过查阅各种资料,针对硬件设计需要掌握的重点及难点,总结了此文档。

通过写文档,目的是能够使自己的知识更具有系统性,温故而知新,同时也希望对读者有所帮助,大家一起学习和进步。

2、铝电解电容器概述2.1、基本模型电容器是无源器件,在各种电容器中,铝电解电容器与其他电容器相比,相同尺寸时,CV值更大,价格更便宜。

电容器的基本模型如图所示。

静电容量计算式如下:其中,为介电常数,S为两极板正对表面积,d为两极板件距离(电介质厚度)。

从式中可以看出:静电容量与介电常数,极板表面积成正比、与两极板间距离成反比。

作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常为8~10,这个值一般不比其他类型的电容器大,但是,通过对铝箔进行蚀刻扩大表面积,并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的氧化电介质层,使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单位面积CV值。

铝电解电容器主要构成如下:阳极-----铝箔电介质---阳极铝箔表面形成的氧化膜(Al2O3)阴极-----真正的阴极是电解液其他的组成成分包括浸有电解液的电解纸,和电解液相连的阴极箔。

综上所述,铝电解电容器是有极性的非对称构造的元件。

两个电极都使用阳极铝箔的是两极性(无极性)电容。

2.2、基本构造铝电解电容器素子的构造如图所示,由阳极箔,电解纸,阴极箔和端子(内外部端子)卷绕在一起含浸电解液后装入铝壳,再用橡胶密封而成。

2.3、材料的特性铝箔是铝电解电容器主要材料,将铝箔设置为阳极,在电解液中通电后,铝箔的表面会形成氧化膜(Al2O3),此氧化膜的功能为电介质。

形成氧化膜后的铝箔在电解液中是具有整流特性的金属,就像是一个二极管,被称之为阀金属。

①阳极铝箔首先,为了扩大表面积,将铝箔材料置于氯化物水溶液中进行电化学蚀刻。

电容器培训资料-铝电解电容器基础知识培训资料

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汽车电子
汽车电子系统对铝电解电容器的需求量较大,包括汽车灯光系统、传感器、执行 器以及汽车音响等设备。
在汽车电子系统中,铝电解电容器主要用于电源滤波、去耦、储能等,对提高汽 车电子系统的稳定性和可靠性具有重要作用。
其他领域
除了上述应用领域,铝电解电容器还广泛应 用于工业控制、医疗器械、航空航天等领域 。
漏电流过大
由于绝缘材料老化或外壳 破损导致漏电流过大,解 决办法是更换绝缘材料或 修复破损的外壳。
使用注意事项
在使用前应先检查电容器外观是否有损坏,如漏液、 变形、破裂等现象。
在使用中应注意不要将电容器接反,否则会导致电容 器损坏。
要根据电路要求选择合适的电容器,并注意其电压、 电流和电容量的匹配。
在使用中还要注意电容器的工作温度,避免过高或过 低的温度对其性能和使用寿命造成影响。
故障排查及修复方法
故障现象
电容器无法充电。
原因分析
电解液干涸或极板断裂。
修复方法
更换电解液或更换电极板。
故障现象
电容器漏电流过大。
原因分析
绝缘材料老化或外壳破损。
修复方法
更换绝缘材料或修复破损的外壳。
THANKS
起的性能问题。
注意容量匹配
在替换过程中,要确保新电容 器的容量与原有电路要求相匹 配,以保证电路的正常工作。
06
常见问题及解决方案
常见问题分析
01
02
03
容量降低
由于电解液分解导致容量 降低,解决办法是更换电 解液或调整电解液比例。
内阻过高
由于电极板腐蚀或极板断 裂导致内阻过高,解决办 法是更换电极板或修复断 裂的极板。
耐压
电介质

铝聚合物电容

铝聚合物电容

铝聚合物电容
铝聚合物电容是一种电容器,其电容元件由铝箔和聚合物膜(通常是聚丙烯酸乙酯)构成。

这种电容器具有高频率响应、低ESR(等效串联电阻)和高温稳定性等优点,适用于高频率电路中的直流滤波、脉冲耦合和交流耦合等应用。

与普通铝电解电容相比,铝聚合物电容的优点在于其内部结构使用了聚合物膜而非电解液,因此可以避免电解液蒸发、泄漏和干燥等问题,使得其使用寿命更长,可靠性更高。

铝聚合物电容的额定电容值通常在微法至数百微法之间,电压额定值也从几十伏到数百伏不等。

其结构形式有插件式和表面贴装式两种,其中表面贴装式铝聚合物电容广泛应用于电子设备中。

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电容器技术交流
铝聚合物电解电容器的特性及应用
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铝聚合物电解电容器的特性及应用
摘要:本文主要介绍了铝聚合物电解电容器的电气性能及主要参数,重点阐述了其等效串联电阻(ESR)
低、承载纹波电流能力强的优点,同时分析了铝聚合物电解电容器在电路中应用的特点。

关键词:聚合物;电解电容器;等效串联电阻
铝聚合物电解电容器
铝电解电容器种类很多,有的可以将ESR明显减小,但是还是没有质的变化。

ESR主要是由电解
电容器的阴极电阻造成的,提高电解电容器的阴极材料电导率可以改善电解电容器的性能,而铝聚合物
电解电容器的有机聚合物阴极可以使电导率达到300ms/cm,甚至3000ms/cm,这种阴极材料可以使电
解电容器的ESR非常低。

铝聚合物电解电容器的结构与普通铝电解电容器相同,所不同的是引线式铝聚合物电解电容器的阴
极材料用有机半导体浸膏替代电解液。

固态铝聚合物贴片电容是结合了铝电解电容和钽电容的一种独特
结构。

同传统的铝电解电容一样,固态铝聚合物贴片电容的阳极铝电极板、氧化铝层通过阳极氧化过程
制作在上面。

固态铝聚合物贴片电容中,高导电率的聚合物电极薄膜沉积在氧化铝上,作为阴极,炭和
银为阴极的引出电极,这一点与固态钽电解电容器相似。

铝聚合物电解电容器电气性能
ESR和额定纹波电流
铝聚合物电解电容器最大的特点是ESR很小,固态铝聚合物贴片电容的ESR低于固态钽,甚至低
于钽-聚合物组合电容,原因就是采用了固态导体聚合物,这就意味着承受纹波电流能力强。

电解电容的
ESR主要取决于电极的电阻,固态铝聚合物电容的电极阻值比其它电极的阻值小得多,几乎为0。

阻抗频率特性
在低频段(低于10kHz)和高频段(高于20MHz),铝聚合物电解电容器与低ESR铝电解电容器、钽电
解电容器的性能相差不多。

而在对开关电源输出整流滤波和数字电路的电源旁路最有效的中频段,却有
着明显的差别,特别是在1MHz左右,相差非常明显。

铝聚合物电解电容器的阻抗最低,钽电解电容器
次之, ESR铝电解电容器相对阻抗最高相差接近一个半数量级。

表明铝聚合物电解电容器在上述应用
中更加有效。

阻抗频率特性
在低频段(低于10kHz)和高频段(高于20MHz),铝聚合物电解电容器与低ESR铝电解电容器、钽电
解电容器的性能相差不多。

而在对开关电源输出整流滤波和数字电路的电源旁路最有效的中频段,却有
着明显的差别,特别是在1MHz左右,相差非常明显。

铝聚合物电解电容器的阻抗最低,钽电解电容器
次之, ESR铝电解电容器相对阻抗最高相差接近一个半数量级。

表明铝聚合物电解电容器在上述应用
中更加有效。

ESR与电容量的温度特性
铝聚合物电解电容器及用途相近的其它电容器的ESR温度特性如图1(a)所示。

铝聚合物电解电容
1
钽电解电容器、X5P陶瓷电容器、铝聚合物电解电容器,其中铝电解电容器变化达数十倍。

铝聚合物电解电容器及用途相近的其它电容器的电容温度特性如图1(b)所示。

铝聚合物电解电容器的电容量在全温度范围内变化不到15%,略高于钽电解电容器,低于其它电容器。

图1 电容器的温度特性
电压对电容量的影响
铝聚合物电解电容器的电容量与施加电压基本无关,而陶瓷电容器的电容量则随外加电压的增加而明显下降(大约下降20%)。

铝聚合物电解电容器的应用
上电冲击电流的抑制
由于铝聚合物电解电容器的ESR极小,上电过程中电容器上没有初始电压,因此,将产生幅值很高的上电冲击电流。

一般情况下,应将冲击电流幅值限制在10A以下或低于允许纹波电流的10倍以下。

通常的DC/DC变换器的输入仅用一个低ESR电容器滤波,这时,如选用铝聚合物电解电容器作为输入滤波电容器(假设ESR和电源内阻分别为90m 和50m ,输入电压为24V),其上电电流峰值可能达到:
(1)
远远高于铝聚合物电解电容器的纹波电流承受能力。

必须考虑上电过程的冲击电流限制。

可以采用AC/DC变换器上电电流限制方法,如串联限流电阻,见图2(a),则:
(2)
这种电路的最大特点是电路极其简单,所付出的代价则是降低了变换器的效率,在输入电压较低的DC/DC变换器应用中不宜采用。

要解决这个问题,可以采用AC/DC变换器的方案,通过继电器的触点,上电后经过一个延迟时间将限流电阻短路,如图2(b)所示。

这种电路的问题是继电器的体积与DC/DC变换器体积矛盾,以及控制继电器所需的功率将影响变换器的效率。

还可以在电源与DC/DC变换器的输入端串接负温度系数热敏电阻,如图2(c)所示,这个方案看起来似乎特别合理,但是对于低电压输入的DC/DC变换器,其热态的电阻会影响变换器的效率,这种电路的缺点是在高温环境下热敏电阻将不能有效地起到限流作用。

还可以采用热插拔电路,如图2(d)所示,能很好地解决这个问题。

当然也可以在变
换器输入部分串接一个带有磁芯的电感,允许的峰值电流为: (3);得到其电感量的关系为:
(4)
 ,限制电流在10A以下时的电感量为:
当输入电压为24V,输入滤波电容器为22F
(5)
为防止限流电感释放储能时产生浪涌过压,可以在限流电感上反并联二极管。

图2 限制上电电流的措施
用于输出整流滤波时的
短路电流限制
由于铝聚合物电解电容器的ESR极小,用于输出整流滤波时,由于负载短路或其它原因,会出现瞬间的高幅值放电电流。

因此,具有铝聚合物电解电容器的AC/DC变换器或DC/DC模块,可以采用类似热插拔的电路抑制输出短路电流。

需要注意的是,这时的短路保护不再是关闭开关管,而是切断变换器的输出与外界的联系。

对于负载的上电过程,如果负载的输入滤波电容不是铝聚合物电解电容器,通常无需特意限制输出的放电电流值。

其原因是,小的薄膜电容器的容量相对很小,上电的瞬时冲击电流持续时间极短,或可以通过回路的寄生电感加以限制。

而负载用铝电解电容器作为输入滤波,则由于铝电解电容器的ESR相对很大,有效地限制了负载上电过程的冲击电流。

铝聚合物电解电容器的
并联及与其它电容器的并联
为将铝聚合物电解电容器的纹波电流限制在允许范围内,可以采用多个容量小的铝聚合物电解电容
 的铝聚合物电解电
 、10V/470F
并联。

如10V/4.7F
 电容器的额定纹波电流为670mA,而10V/47F
 容器的额定纹波电流分别为1620mA、4510mA,从纹波电流值考虑,一个10V/47F
 和一个10V/470F
 替代。

同样,10个10V/4.7F
 可以流过6700mA的纹波电流,分别可以用两个半和6.7个10V/4.7F
 仅能流过1620mA的纹波电流。

因此,在纹波电流比较大的应用中,可以考虑采用多而一个10V/47F
个电容器并联的方式,在开关电源和电脑主板的电压变换部分也常采用这种解决方案。

由于寄生电感的
作用,通常产生纹波电流的电路可以认为是纹波电流源。

这样,滤波电容器的ESR与尖峰电压的关系可
以用式(6)表示: (6)
其中,V peak、I r分别为峰值电压和纹波电流。

可以看到,若纹波电流峰值为5A,ESR为10m ,则纹波峰值电压为50mV,若ESR为100m ,
 铝聚合物电解电容器的ESR分别则纹波峰值电压为500mV。

10V/4.7F
 和10V/470F
 、10V/47F
为:240 m 、50 m 和13 m ,如果这个纹波电流峰值分别流过上述电容器,则会产生1200mV、
 ,但是ESR可以下250mV、75 mV纹波峰值电压,如果用5个10V/47F
 并联,尽管容量仅为235F
降到10 m ,可以将纹波电压峰值限制在50mV以内。

与其它种类电容器并联时,在低频段,电容器呈容性,纹波电流根据电容量的比例分配。

在中频段则以ESR的倒数比例进行分配,这是由于铝聚合物电解电容器的ESR比铝电解电容器和钽电解电容器小得多,因此,将分得较大比例的纹波电流。

在高频段是按各电容器寄生电感的倒数比例进行分配,寄生电感小的电容器将流过比较大的纹波电流。

种类不同但容量相同的电容器并联时,若在某个频段,各电容器分别呈现容性、阻性、感性,则呈现容性的电容器上的纹波电流最大,通常,这个呈现容性的电容器就是铝聚合物电解电容器,这就需要注意铝聚合物电解电容器上的纹波电流是否超过允许的纹波电流值。

结语
通过上述分析,可以看出铝聚合物电解电容器由于其结构和材料的不同,具有明显优于其它电解电容器的特点。

在电路设计中应充分发挥其优点,使设计简捷、高效、可靠。

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