铝电解电容器铝电解电容器1、一般铝电解电容器的结构由阳极箔（含导针）、负极箔（含导针）、电解纸（含电解液）卷绕在一起，形成柱状卷芯，然后利用胶塞将卷芯密封在铝壳中，铝壳外面套以绝缘套管，套管上有电容器性能参数、极性、商标等标志。其中负极箔多为纯铝轧成的光箔（即清水箔），而阳极箔为表面有很多微小坑洞的腐蚀箔，阳极箔上的三氧化二铝（Al2O3）起着电介质的作用，电解液（含浸在电解纸中）与负极箔共同组成电容器的负极。2、一般铝电解电容器的生产过程及关键工艺2.1电解电容器制造流程图：详见附件1。2.2关键工艺①切箔：要严格避免切割边...

　　铝电解电容器1、一般铝电解电容器的结构由阳极箔（含导针）、负极箔（含导针）、电解纸（含电解液）卷绕在一起，形成柱状卷芯，然后利用胶塞将卷芯密封在铝壳中，铝壳外面套以绝缘套管，套管上有电容器性能参数、极性、商标等标志。其中负极箔多为纯铝轧成的光箔（即清水箔），而阳极箔为

　　面有很多微小坑洞的腐蚀箔，阳极箔上的三氧化二铝（Al2O3）起着电介质的作用，电解液（含浸在电解纸中）与负极箔共同组成电容器的负极。2、一般铝电解电容器的生产过程及关键工艺2.1电解电容器制造流程图：详见附件1。2.2关键工艺①切箔：要严格避免切割边出现毛刺和裂口，毛刺会刺穿电解纸而导致正负极短路；裂口会影响导针的刺铆强度。生产过程要经常检查刀口并定期更换切刀，一般来说国产切刀可切箔7万米左右就应该换刀，进口切刀可切10万米左右。②含浸：（即含浸电解液）浸渍前卷芯一定要进行高温干燥处理，浸渍过程严格控制真空度；电解液有普通型（85℃）、宽温型（105℃）、高温型（125℃以上）之分，不同类型的电解液决定着电容器的上限类别温度及寿命。③老练：是修补Al2O3介质膜的工艺过程，对电解电容器的性能指标及寿命起着最重要的作用。另外，在整个电解电容器生产过程中必须严格控制杂质离子特别是氯离子（CL—）的污染，导针、铝壳、胶塞、器具的清洗要用高纯的去离子水，配置电解液的去离子水要求纯度更高。3、铝电解电容器的主要性能参数：3.1主要电性能参数①标称容量（CR）及偏差：电容器

　　所确定的和通常在电容器上所标出的电容量值。电解电容器的容量是按照电容和电阻的串联等效电路，以规定的频率，用近似的交流电流测得的电容量。标称容量的优先值是从E3系列和它的十进倍数中选取，如需其他数值，可从E6系列中选取。标称容量偏差的优先值为±20%，也可选±10%、-10/+30%、-10/+30%等；标称容量及偏差标注在电容器上。②额定工作电压（）：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度UR下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或脉冲电压的峰值；额定工作电压也标注在电容器上。特别注意，铝电解电容器设计时电压余量很小，一般只有标称电压的1.06~1.2倍。③损耗角正切（tanδ）：在规定的频率（铝电解电容器为100或120HZ）正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率；该参数在产品目录或规格书中给出。④漏电流（）：该参数表征了电解电容器放电时残留电荷的大小，也IL反映介质膜的绝缘水平，由于介质膜的耐压强度很低，Al2O3Al2O3所以不用绝缘电阻来描述铝电解电容器的绝能力；该参数是选用电解电容是很重要的依据，特别是在较高频率下使用时；该参数在产品目录或规格书中给出。⑤额定纹波电压：叠加在直流电压上的一种规定频率的最大允许交流电压有效值，在该电压下电容器在规定的温度下可以连续工作；使用电解电容时注意加在电容器两端的直流电压和交流电峰值之和应不超过额定电压或适用的温度降额电压。⑥额定纹波电流：一种规定频率的最大允许交流电流的有效值，在该电流下电容器可在规定温度下连续工作；在频率为100HZ或120HZ和类别温度下的额定纹波电流在详细

　　或规格书中给出，选用时一定要参考。⑦阻抗（Z）:电解电容器随着使用频率的不同而变化，如果需要低阻抗产品应事前给厂家说明，该类产品的设计原则和电解液配方与其他电解电容器有所不同。外形上看该类产品高度较高。3.2主要结构参数①主体直径：有Φ4、Φ5、Φ6、Φ6.3、Φ8、Φ11、Φ12、Φ16、Φ19、Φ21、Φ22、Φ26、Φ30、Φ35等多种，选用时要参产品目录。②主体高度（卧式称作长度）：有5、7、11、12、16、20、22、25、30、35、40、50、60等多种尺寸。③引线等几种。④引线、铝电解电容器选用应注意的事项：1）极性：直流电解电容器是有极性的，如果用错极性，将造成反常电流，引起短路或自爆。当电路中极性不明确时，建议使用直流双极性电解电容，但直流电容器不能用于交流电路中。2）在额定电压范围内使用：电解电容器额定电压的设计余量很小（只有1.06倍左右），如果使用电压高于额定电压，电容器将由于漏电流增加而造成特性退化或急速失效。另外，直流电压迭加交流时，注意交、直流电压峰值之和应不大于额定电压。3）在额定的纹波电流范围内使用：如果流过电容器的纹波电流超过额定值，电容器寿命会因此缩短，在这种电路中，应选用耐高纹波的电解电容。4）工作温度：由于电解液一般为水性溶剂，因此电容器的特性会因工作温度的高低有所变化，如果工作温度高于上限类别温度，漏电流显著增大，电容器内部会因纹波电流而积累热量，不但电容器的性能指标不能保证，而且寿命大大缩短。因此电路设计时应避免将电解电容器靠近发热元器件。5）工作频率：静态容量和tanδ是在常温120HZ下测定的，电解电容器的特性会随着工作频率而变化：●电容量在120HZ下是正常的，会因频率升高而下降●损耗角正切在120HZ下是正常的，会因频率升高而增大●阻抗在1~10KHZ的值是正常的，会因频率的降低而升高。如果在较高频下使用，选择电解电容器时应选用CD288系列的高频低阻抗电解电容。6）快速充放电电路：不宜选用普通电解电容，应选择特制的快速充放电电容。7）铝电解电容器的储存：铝电解电容器不宜长期储存，即使在正常条件下储存，电解电容器漏电流都会增大，使用时须重新充电老化后再使用。5、我司使用的铝电解电容器种类极其区别：目前我厂使用的铝电解电容有CD11、CD11C、CD11E、CD11T、CD110（GS）、CD288（GZ）、CD288H、CD293、CD294、NPCD、MK、LS、LM等不同类型的产品，各型号的电解电容器性能、价格不尽相同，其中的详细差别要参考厂家提供的产品目录和规格书；以下对一些主要品种介绍如下：5.1CD11（普通品，

　　品）项目特性参数温度范围-40℃~+85℃额定电压6.3~160V.DCUR漏电流≤或μ（取大者，分钟读数）ILIL0.03CRUR5A1损耗角正WV6.0160切tanδtan0.3~0.50.3~0.50.25~0.350.2~0.250.15~0.250.15~0.250.1~0.250.1~0.20.15~0.2（100HZ）δ执行标准GB5995-86+85℃施加含额定纹波电流的额定工作电压500小时，经24小时恢复高温负荷电容量变化△C/C≤±20%特性tanδ≤规定值的2倍≤规定值IL+85℃温度下储存96小时，经24小时恢复高温储存电容量变化△C/C≤±20%特性tanδ≤规定值的2倍≤规定值的倍IL2注：此表中的数据是从GB5995-86中抄录来的，该标准已经远远落后，实际现在CD11系列的高温负荷、高温储存特性已经很容易达到1000小时的水平。5.2CD110（有些厂家命名为GS系列，普通高性能）项目特性参数温度范围-40℃~+85℃额定电压UR6.3~160V.DC漏电流≤或μ（取大者，分钟读数）ILIL0.01CRUR3A1损耗角正切WV6.0160tanδtanδ0.240.20.160.140.120.10.090.080.18（100HZ）执行标准GB9608-88+85℃施加含额定纹波电流的额定工作电压1000小时，经16小时恢复高温负荷特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的2倍≤规定值IL+85℃温度下储存500小时，经16小时恢复高温储存特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的2倍≤规定值的倍IL2注：此表中的数据是从GB9608-88中抄录来的，该标准已经远远落后，实际现在CD110系列的高温负荷、高温储存特性已经很容易达到2000、1000小时的水平。5.3CD288（有些厂家命名为GZ系列，高频低阻抗型、高纹波电流）项目特性参数温度范围-40℃~+85℃额定电压UR10~250V.DC漏电流≤（分钟读数）ILIL0.01CRUR1损耗角正切WV160tanδtanδ0.20.160.140.120.10.10.10.15（100HZ）执行标准GB9604-88+85℃施加含额定纹波电流的额定工作电压1000小时，经16小时恢复高温负荷特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的2倍≤规定值IL+85℃温度下储存500小时，经16小时恢复高温储存特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的2倍≤规定值的倍IL25.4CD291、292、293（高压、大纹波电流，焊片式引脚）项目特性参数温度范围-25℃~+85℃额定电压UR160~400V.DC漏电流≤或（取小者）ILIL0.03CRUR3mA执行标准GB9609-88+85℃施加含额定纹波电流的额定工作电压1000小时，经24小时恢复高温负荷特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的2倍≤规定值IL+85℃温度下储存500小时，经16小时恢复高温储存特电容量变化△C/C≤±20%性tanδ≤规定值的1.5倍≤规定值的倍IL25.5其他系列：CD11C：称为小型品，该系列产品的高度为7mm，当然个别大容量产品高度会大于7mm;CD11E：称为超小型品，该系列产品的高度为5mm；CD11T、CD11K：CD11系列的宽温型，即105℃产品；CD288H：CD288系列的宽温型，即105℃产品；NPCD：无极性电解电容，主要用在音频电路中。6、铝电解电容器的环境试验项目国标中对铝电解电容器要求的环境试验较多，大致包括可焊性、耐焊接热、高低温特性、环温度循、振动、碰撞、气候顺序、稳态湿热、高温负荷、高温储存、低温储存、浪涌电压、防爆等，但这些项目中高温负荷、高温储存、环温度循、气候顺序最为严酷。在试验过程中应注意以下两点：1）在实际操作为了缩短试验周期，高温储存试验时，我们采取加严试验条件进行加速试验，即85℃的产品在105℃温度下进行储存试验。当然由于储存时间太短，该试验仅能发现被试样品的早期实效，而不能准确评估样品的保证寿命时间（GLT）。2）耐久性试验时，叠加纹波电流时一定注意施加在样品两端的纹波电压与直流电压之和不能超过额定电压。电解电容器常温下的测试项目包括容量、损耗角正切、漏电流、阻抗（特别是高频低阻抗的电解电容），必要是还要测试外套管的绝缘电阻（厂家在设计产品时一定要测试）。7、如何表征铝电解电容器的工作寿命铝电解电容的容量随着使用时间的增加而缓慢减小，直到电解液干枯，形成开路，MTBF曲线不能客观的反映铝电解电容器的失效特点，因此，一般情况下不用MTBF来考核电解电容器的可靠性，而用保证寿命时间（GLT）估计电解电容器的寿命。例如GLT是1000h的电容器，就是说对该电容器在上限类别温度下以额定电压对它进行连续1000h的高温耐久性试验后，其容量变化不应超过初始容量的±20%、漏电流不超过初始值的2倍、tanδ符合规定值。电解电容器的寿命受工作温度和纹波电流的影响，低于额定条件下使用，寿命可延长，反之则缩短。

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