www.61619.com常见铝电解电容的认知
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铝电解电容是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。

一、铝电解电容器行业定义

铝电解电容器的主要参数

铝电解电容器是指由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器。

铝电解电容器的初学者或使用经验不足的人,往往只关注铝电解电容器的额定电压和标称容量这两个主要参数,事实上要求不高的场合,选好这两个参数也够了,但作为电子产品设计而言,铝电解电容器的其他参数也相当关键,这就是为什么我们经常看到厂家的手册里都罗列了好多参数的原因,下面是铝电解电容器的一些主要参数。

电容器是应用最为广泛的电子元件,几乎用电的地方都会用到电容器。电容器是三大基础电子元器件(电阻、电容及电感器)之一,在电子元器件产业中占有重要的地位,是电子线路中必不可少的基础电子元器件,在整机使用的电子元件中,电容器用途最广泛、用量最大,约占全部电子元件用量的40%;铝电解电容器作为电容器中的重要分支,又占三大类电容器(电解电容器、陶瓷电容器和有机薄膜电容器)产量的30%以上。电容器产业的发展水平在很大程度上影响着我国电子信息产业的发展,是国家重点发展的产业。

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二、铝电解电容器的外观特点

1.标称参数就是电容器外壳上所列出的数值。

铝电解电容的外壳颜色常见的是暗褐色或黑色,其外形通常是圆柱形的。有极性电解电容由于内部结构的原因,两根引脚有正负极之分,在外壳上会有“-”符号标记出负极引脚的位置,使用中不能相互搞反,否则不但不能起到正常作用,还会引起爆炸。为减轻这种危害,这种电解电容器上设有防爆口。另外它的容量一般比较大,且容量越大体积越大,漏电流也比较大,一般采用直标法标出容量。贴片电解电容没有长长的引脚。

静电容量,用UF表示;工作电压(working voltage)简称WV,应为标称安全值,也就是说应用电路中,不得超过此标称电压;温度,常见的大多为85度、105度,高温条件下要优选105度标称的。一般情况下优选高温度系数的对于改善其他参数性能也有积极的帮助。

三、铝电解电容器行业主要产品分类

2.等效串联电阻ESR。

按照不同电解质划分,铝电解电容器可划分为液态铝电解电容器和固体铝电解电容器。

ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度都有关,ESR要求越低越好。当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。当容量固定时,选用高额定电压的品种可以降低 ESR。低频时ESR高,高频时ESR低,高温也会使ESR上升。等效串联电阻ESR 很多品牌可以从规格说明 书上查到。

按照不同应用领域划分,铝电解电容器可又划分为消费类铝电解电容器、工业类铝电解电容器和军用级铝电解电容器等。

3.漏电流。

四、产品应用领域

铝电解电容都存在漏电的情况,这是物理结构所决定的。不用说,漏电流当然是越小越好。电容器容量愈高,漏电流就愈大;降低工作电压可降低漏电流。反过来选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流。结合上面的两个参数,相同条件下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命。真是好处多多,唯价格上会高一些。有个说法,既电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化。但是这个说法的前提是“远低于额定工作电压”,综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理的。业余情况下可以对电解电容的漏电流大体上估计一下。把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度。下降电压越少的漏电流就越小。

近年来,铝电解电容器通过自身的不断改进、完善和创新,不断朝小体积、大容量、低成本、高频低阻抗方向发展,性能优势更为明显,应用领域不断拓宽,市场需求越来越大;因性能上乘、价格低廉、用途广泛,近20年来在世界范围内得到很大发展,其产值约占整个电容器市场的三分之一,其年增长率稳定保持在8%左右,并且未来可能进一步扩大市场份额。

4.散逸因数dissipaTIon factor。

无论是消费类铝电解电容器还是工业类铝电解电容器,在我们的实际生活中都无处不在。

有时DF值也用损失角tan表示。DF值是高还是低,与温度、容量、电压、频率都有关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低。频率愈高 DF值愈高,温度愈高DF值也愈高。DF 值一般不标注在电容器上或规格介绍上面。在DIY选取电容时,可优先考虑选取更高耐压的,比如工作电压为45V时,选用50V的就不很合理。尽管使用 50V的从承受电压正常工作方 面并无不妥,但从DF值方面考虑就欠缺一些。使用63V或71V耐压的会有更好的表现的。

a) LED照明领域

5.涟波电流Irac。

目前中国已成为全球LED灯等节能照明产品生产大国,产量占全球总产量的80%以上,产品出口到100多个国家和地区。 白光LED灯的发光效率约是传统白炽灯的 10倍,不仅节能、体积小而且环保,是公认的下一代照明光源,随着LED灯技术的成熟和生产成本的降低,LED灯正快速进入千家万户,耐高温、长寿命铝电解电容器是 LED驱动电源的关键元器件之一。

涟波电流对于石机的滤波电路来说,是一个很重要的参数。涟波电流Irac 是愈高愈好。他的高低与工作频率相关,频率越高Irac越大,频率越低Irac越小。传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流,以求得到良好的大电流放电特性,使的低频更加结实饱满富有弹性,以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大,可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感。

b) 消费电源领域

铝电解电容选型参数

随着消费者生活水平的不断提高,手机、数码相机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的更换速度也在加快,规模巨大的手机充电器、数码相机充电器、平板电脑电源适配器和笔记本电脑电源适配器等市场,将带动对铝电解电容器的需求增长。

电路系统性能的稳定可靠,与选用的元器件参数、等级、质量等密切相关。设计师应针对产品应用环境以及电性能的要求,准确提出对元件参数的具体要求,包括标称值、精度和误差要求、稳定性要求、温度范围要求、安装尺寸以及与电路性能密切相关的其它要求。因在所有的被动元件中,铝电解电容的失效率最高,所以选型尤为重要。

c) 消费电子领域

铝电解电容选型要点:

在消费电子领域,高清数字电视、空调、冰箱、机顶盒、数码相机及音响等都是铝电解电容器的使用大户,如一台高清数字电视机中铝电解电容器的需求量是普通电视机的3倍。

容量,耐压,温度范围,元件封装形式与尺寸

d) 工业应用领域

纹波电流、纹波电压

在工业领域,激光加工、逆变焊机、电梯、石油勘探、太阳能发电、风力发电等行业,计算机集成制造系统、数字加工中心、自动装配机、自动机器人等应用的日益广泛,需要大量使用开关电源、不间断电源、逆变电源、变频电源、UPS电源、稳压电源、整流电源等,都需使用大量的铝电解电容。

漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性

e) 汽车电子领域

电容寿命

在汽车电子领域,汽车电子化涉及了十大电子系统,包括:电子仪表盘、电子喷油系统、汽车音响、自动天窗系统、自动锁系统等。 汽车电子市场规模稳健增长,汽车电气化、智能化趋势日益明显,将给电子元器件厂商带来巨大的增量市场,面临更大的发展机遇。

实际需要、性能和成本等综合考量

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