电容器基础知识

电解电容器简介

一.电容器基本原理:

1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件.

2.电容器的构成:

由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异

号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电

容量.

电介质（AL2O3）

引导端引导端（导针）

金属导体（正、负箔）

二.铝质电解电容器特色与原理之运用:

1.铝电解电容器的构造.

由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的

AL2O3皮膜.

阳极箔经化成后，含有一高介电常数的氧化膜 (AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高，且厚度薄，故电解电容器的容量较其它电容器的容量为

高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔

只是将电流传到电解液而已民，电解纸是用来帮助电解液之吸收

及避免阳极箔、阴极箔直接接触，因磨擦而使氧化皮膜受损

2.E/C特色与原理之运用。

电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回

路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面.

三. E/C电气特性介绍.

铝质电解电容器一般电气特性包括:静电容量;损失角;泄漏电流.

1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小.

静电容量: C= =ε (法拉第定律).

ε—介电常数 d—两极间距离 s—两极间相对面积

电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差5% (Ⅰ级) ﹑10%(Ⅱ级)﹑20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即:

E24系列X= 10n =lg -1

其中n=1--24

E12系列X= 10n =lg -1

其中n=1--12

n

6

E6 系列X= 10n =lg -1

其中n=1—6 1.5，2.2，3.3，4.7，6.8 ，10

铝质电解电容器的标称容量应符合E6系列.

在国际单位制中，电容的单位为法（拉），一般用大写英文字母F表示，当电容器的两级分别带有等值异电荷q时，电量q与极板间相应的电位差UA-UB的比值，即C=q/(UA-UB)。

1F=1库仑/1V 1库仑=1安*1秒

1F=106μF=109nF=1012pF

2.损失角(tgθ or DF).

损耗角正切值标志着电容器本身在工作时的自身损耗的大小，这个损耗的大小可以定义为：在电容器被施加电压时，电容器产生的

损耗与电容器存储的功率之比

介质损耗:电介质在电场作用下在单位时间中因发热而消耗的能量.

电容器损耗是衡量电容器质量优劣的一个重要指标,损耗愈大,发热愈严重, 则表示电容器传递能量的效率愈差.

铝质电解电容器的损耗主要表现为介质的漏电损耗,在低频下使用时,其它损耗均可忽略.

DF=CR

3.泄漏电流:印加相当于工作电压的直流电压时,流过电容器的电流大

小.称为泄漏电流.

用来表征电解电容器的绝缘性.

构成电解电容器介质是金属氧化膜,虽然它有很高介电强度,但氧化膜绝非完美无缺.在其表面或多或少会存在一些孔洞.疵点﹑裂缝.电解电容器的漏电流就是通过这些缺陷的电子电流和离子电流.

漏电流大小I =KCU(uA)

U-施加的电压(V) C-标称容量(uf) k-漏电流常数.

4.滤波电流.

一般的电子机器都要用直流电压电源,因此外来的交流电源,经过整流之后,即成

直流电压.但波形不很完整,若加上电容器之后,就会使波形变的较为完整.而此过

滤整流所获得之直流电压中所含之交流成因电感所生之交流成份等经由电容器

予以衰减.

5.额定工作电压:电容器所允许使用的最高工作电压.

6.额定使用温度:电容器所允许使用的最高环境温度.

四. 电解电容器的生产流程及各工艺之质量要求重点.

1.电解电容器的生产流程;

裁切 → 钉接 → 卷绕 → 含浸→ 组立→ 洗净→ 套管→

串排 → 充→ 选别 → 包装→ 入库.

自动老化加工→ 包装→ 入库

2.各工艺之质量要求重点.

a.裁切:

将电解纸﹑铝箔予以所要求之宽幅.依据刀片﹑垫片之规格排列

成所需之尺寸加工之.

外观检查铝箔﹑电解纸有无刮伤或毛边﹑蛇形.

作业时,严禁赤手直接触摸铝箔或电解纸.

未经包装的铝箔或电解纸严禁直接放置地面.

b.钉接:

1.目的:增加引线端子导电.

2.方法:将导针与铝箔压钉衔接为之,要求导针与铝箔完全接触.

3.检查项目:钉接间隔﹑钉接阻抗﹑钉接厚度﹑钉接花瓣﹑剥离状态.

钉接间隔:以导针钉接位置为卷取铝箔长度基准.

钉接接触阻抗:导针与铝箔间接触阻抗.测量方法如下.

导针(A)与铝箔(B) 间测

定之,正箔1.5m以下.负

箔2.0m以下.

钉接厚度:即铝箔导针复合厚度.

剥离状态:四方向的花瓣需均匀分开. 铝箔﹑导针花瓣一体重迭,

导针花瓣要压住铝箔花瓣.

重点:铝箔与导针完全压平并接触,钉接针孔与花瓣两者位置须位

于导针部份之中央位置.

剥离实验后,导针花瓣应残留铝箔.