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平尚科技带您了解铝电解电容

作者:小编    发布时间:2024-04-27 07:19:16    浏览量:

  是目前除了陶瓷电容之外用得相对广泛的电容品种了,此文平尚科技小编给大家讲解一下它。

  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。

  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。

平尚科技带您了解铝电解电容(图1)

  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。

  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。

  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。然后,在硼酸铵溶液中施加高于额定电压的电压后,在铝箔表面形成电介质氧化层(Al2O3),这个电介质层是很薄很致密的氧化膜,大概1.1~1.5nm/V , 绝缘电阻大约为10^8~10^9Ω /m。氧化层的厚度和耐压成正比。

  同阳极箔一样,阴极铝箔同样有蚀刻的程序,但是没有氧化的程序。因此,阴极铝箔表面只有少量的自然氧化形成的(Al2O3),能承受的电压只有0.5V左右。

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  电解液是由离子导电的液体,是真正意义上的阴极,起着连接阳极铝箔表面电介质层的作用。而阴极铝箔类似集电极一样起着连接真正阴极和内部电路的作用。电解液是决定电容器特性(温度特性,频率特性,使用寿命等)的关键材料。

  电极表面积越大,容量(储存电荷的能力)越大。铝电解电容器的静电容量值是在20℃,120Hz /0.5V的交流电条件下测试的值。

  当频率为120Hz(一般电容器标称的损耗角就是在此频率下测得的)时,频率相对等效串联电感L非常低,因此可以忽略L,

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  在低温的时候,可以看到损耗角变大很多,在20℃时是0.05,在-40℃时是0.09,根据公式说明ESR增大了接近1倍。

  漏电流是铝电解电容器特性之一,当施加直流电压时,电介质氧化层允许很小的电流通过,这一部分小电流称为漏电流。理想的电容器是不会产生漏电流的情况(和充电电流不一样,即使电压恒定,这个电流也是持续存在的)。

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  漏电流会随时间而变化,如图所示、随时间而减小后会达到一个稳定值。因此,漏电流的规格值为20℃下施加额定电压一段时间之后所测量的值。

  当温度升高时,漏电流增加;温度降低,漏电流减少施加的电压降低,漏电流值也会减少。

  1/ωC是容抗,图中容抗的直线°角。ωL是感抗、它的直线°角。R代表等效串联电阻。在低频率区间,有频率依存性的电介质损失影响大,因而R曲线向下。在高频区间,电解液和电解纸的阻值占主导地位,不再受频率的影响,因而R值趋于稳定。

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