电解电容器的参数详解
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电解电容器的参数详解
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随着频率的增加(也就是ω增加),ω CR随之增加,即铝电解电容器的损耗因数随着测量额率的增加而变大。
由于电容器的损耗因数的测试标准是使用60Hz频率的国家首先提出的,故电容器的损耗因数的测试频率为60Hz交流电全波或桥式整流后的最低纹波频率(60Hz的两倍频)120Hz。
这个测试条件的测试值比我国的50Hz电网频率下的损耗因数大20%。
DF测量在25℃,TDK电感120Hz,无正向电压偏置,最大交流有效值1V信号电压调谐条件进行。
DF值由温度和频率决定。
1.漏电流产生的原因和减小的必要性
由于作为绝缘层的氧化铝介质的特殊性,氧化铝介质在铝箔切割、铆接过程中受到的损伤或受电解液中的氯离子腐蚀而产生缺陷,需要通过施加直流电压的(阳极氧化)方式加以修补,因此,即使已经施加了很长一段时间的直流电压,仍会有一个小的修补电流流过,这个电流称为漏电流(DCL)。
漏电流低意味着电解液中的氯离子极少,可以得到良好的修补结果,也表明作为绝缘层的氧化铝介质是良好的。
电解液和铝箔中的铁、铜离子在铝电解电容器(包括钽电容)的电极上施加电压后会产生原电池效应电流,需要较多的电荷将其消耗掉,这就是一些铝电解电容器(AVX钽电容)在初次加电后需要较长时间“漏电流”才能降到正常值的原因。
这种现象也说明了铝电解电容器出厂前需要“老化的必要性”。
2.漏电流的测量方法
铝电解电容器漏电流的测试方法和测试条件为:在25℃,被测电容器串联一个1000Ω的保护电阻接于额定电压,T491U107K004AT测量漏电流。
施加电压5 min后,漏电流不超过说明书的最大值为合格。
小容量的铝电解电容器可以采用1min测试结果,大容量的铝电解电容器将需要更长的测试时间,
从特性曲线可以看到,电流将无限趋近于最终的“漏电流”值——补氧化铝介质需要的电流值。
损耗因数
电解电容器的损耗因数(dissipation factor,DF)可以理解为在交流电流激励下,电解电容器的无功功率和等效串联电阻(ESR)的有功功率。
很显然,这是容抗与等效串联电阻(ESR)之比。
交流电路中的RC电路,而且这个比值非常像三角函数的对边比邻边——正切函数。
因此,电解电容器的损耗因数(简称DF)很多技术文献中也称为损耗角正切。
电压
铝电解电容器的电压指标主要有额定DC电压、额定浪涌电压、瞬间过压和反向电压,下面将逐一介绍。
1.额定DC电压VR
额定DC电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作电压,它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。
通常,钽电容的额定电压在电容器表面标明。
通常额定电压≤100V T491B107M004AT为“低压”铝电解电容器,而额定电压≥150V为“高压”铝电解电容器。
额定电压的标称电压为:3V、4V、6.3V、(7.5V)、10V、16V、25V、35V、(40V)、50V、63V、80V、100V、160V、200V、250V、300V、(315V)、350V、(385V)、400V、450V、500V、(550V)。
其中括号中的电压值为我国不常见的。
2.工作电压VOP
工作电压是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作的电压。
在整个工作温度范围内,电容器既可以在满额定电压(包括叠加的交流电压)下连续工作,也可以连续工作在0V与额定电压之间任何电压值。
在短时间内,电容器也可承受幅值不高于-1. 5V的反向电压。
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