B43743B高壓電容B43743B5338M

在非固態(tài)電解液的電容里，電介質(zhì)為陽(yáng)極鋁箔氧化層。電解液作為陰極鋁箔和陽(yáng)極鋁箔氧化層之間的電接觸。吸收電解液的紙介層成為陰極鋁箔與陽(yáng)極鋁箔之間的隔離層，鋁箔通過(guò)電極引接片連接到電容的終端。

通過(guò)降低ESR值，可減少電容內(nèi)由紋波電流引起的內(nèi)部溫升。這可通過(guò)采用多個(gè)電極引接片、激光焊接電極等措施實(shí)現(xiàn)。

ESR值和紋波電流決定了電容的溫升。促使電容能有滿意的ESR值的主要措施之一是：通常用一個(gè)或多個(gè)金屬電極引接片連接外部電極和芯包，降低芯包和引腳之間的阻抗。芯包上的電極引接片越多，電容的ESR值越低。借助于激光焊接技術(shù)，可在芯包上加上更多的電極引接片，因此使電容能達(dá)到較低的ESR值。這也意味著電容能經(jīng)受更高的紋波電流和具有較低內(nèi)部溫升，也就是說(shuō)更長(zhǎng)的工作壽命。這樣做也有利于提高電容抗擊震動(dòng)的能力，否則有可能導(dǎo)致內(nèi)部短路、高的漏電流、容值損失、ESR值的上升和電路開(kāi)路。

通過(guò)對(duì)電容芯包和鋁殼底部之間良好的機(jī)械接觸及通過(guò)芯包中間的熱沉，可將電容內(nèi)部熱量有效地從鋁殼底部釋放到與之聯(lián)接的底板。

內(nèi)部熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)對(duì)于電容的穩(wěn)定性和工作壽命極其重要。在Evox Rifa公司的設(shè)計(jì)中，負(fù)極鋁箔被延長(zhǎng)到可直接接觸電容鋁殼厚的底部。這底部就成為芯包的散熱片，以使熱點(diǎn)的熱量能釋放。如選用帶螺栓安裝方式，安全地將電容安裝到底板上（通常為鋁板），可得到更為全面的具有較低熱阻（Rth.）的熱傳導(dǎo)解決方案。

通過(guò)采用整體繞注有電極的酚醛塑料蓋和雙重的特制的封墊與鋁殼緊密咬合，可大大減少電解液的損失。

電解液通過(guò)密封墊的蒸發(fā)決定了長(zhǎng)壽命的電解電容工作時(shí)間。當(dāng)電容的電解液蒸發(fā)到一定程度，電容將最終失效（這個(gè)結(jié)果會(huì)因內(nèi)部溫升而加速）。Evox Rifa公司設(shè)計(jì)的雙層密封系統(tǒng)可減緩電解液蒸發(fā)速度，使電容達(dá)到其最長(zhǎng)的工作壽命以上這些特性保證了電容在要求的領(lǐng)域中具有很長(zhǎng)的工作壽命。

影響壽命的應(yīng)用因素

根據(jù)壽命公式，可以得出影響壽命的應(yīng)用因素為：紋波電流(IRMS)、環(huán)境溫度（Ta）、從熱點(diǎn)傳遞到周?chē)h(huán)境的總的熱阻（Rth）

1 紋波電流

紋波電流的大小，直接影響電解電容內(nèi)部的熱點(diǎn)溫度。查詢電解電容的使用手冊(cè)，就可以得到紋波電流的允許范圍。如果超出范圍，可以采用并聯(lián)方式解決。

2 環(huán)境溫度（Ta）和熱阻（Rth）

根據(jù)熱點(diǎn)溫度的公式，電解電容的應(yīng)用環(huán)境溫度也是重要因素。在應(yīng)用時(shí)，可以考慮環(huán)境散熱方式、散熱強(qiáng)度、電解電容與熱源的距離、電解電容的安裝方式等。

電容器內(nèi)部的熱量，總是從溫度最高的“熱點(diǎn)”向周?chē)鷾囟认鄬?duì)較低的部分傳導(dǎo)。熱量傳遞的途徑有幾種：其一是通過(guò)鋁箔和電解液傳導(dǎo)。如果電容被安裝在散熱片上，一部分熱量還將通過(guò)散熱片傳遞到環(huán)境中。不同的安裝方式和間距和散熱方式都將影響電容到環(huán)境的熱阻。從“熱點(diǎn)”傳遞到周?chē)h(huán)境中的總熱阻用Rth 來(lái)表示。采用夾片安裝，將電容安裝在熱阻為2℃/W的散熱片上，所得到的電容熱阻值Rth = 3.6℃/W；采用螺栓安裝方式，將電容安裝在熱阻為2℃/W散熱片上、強(qiáng)迫風(fēng)冷速率為2m/s時(shí)，所得到的電容熱阻值Rth = 2.1℃/W。（以PEH200OO427AM型電容為例，環(huán)境周?chē)鷾囟葹?5℃）

另外將延長(zhǎng)的陰極鋁箔與電容器鋁殼直接接觸，也是很好的降低熱阻的方法。同時(shí)應(yīng)注意鋁殼會(huì)因此帶負(fù)電，不能作負(fù)極連接。

電容必須正確安裝才能達(dá)到它的設(shè)計(jì)工作壽命。例如：RIFA PEH169系列和PEH200系列應(yīng)該豎直向上安裝或者水平安裝。同時(shí)確保安全閥朝上，這樣熱的電解液及蒸氣才能在電容失效的情況下，從安全閥順利排出。

當(dāng)電容排列很緊湊時(shí)相鄰電容間至少應(yīng)留出5mm的間隔以保證適量的空氣流動(dòng)。使用螺栓安裝時(shí)，螺母扭矩的控制非常重要。如果擰得太松，則電容與散熱片間就不能緊密接觸；如果擰得太緊，又可能使螺紋損壞。同時(shí)應(yīng)注意電容器不應(yīng)倒置安裝，否則可能造成螺栓的折斷。

電容安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，否則過(guò)高的溫度會(huì)縮短電容器的使用壽命，從而使得電容器成為整個(gè)電路中壽命最短的部件。在環(huán)境溫度較高的情況下，盡量采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，將電容安裝在進(jìn)風(fēng)口處。

3 頻率的影響

若電流由基頻和多次諧波構(gòu)成，則須計(jì)算每次諧波產(chǎn)生的功率損耗值，并將計(jì)算結(jié)果相加以求得總損耗值。

在高頻應(yīng)用中，電容兩端引線應(yīng)盡量短以減小等效電感。

電容的諧振頻率(fR)，因電容器種類不同而不同。對(duì)于焊片式和螺栓連接式鋁電解電容，諧振頻率在1.5kHz至150kHz之間。如果電容器在高于諧振頻率時(shí)使用，對(duì)外特性呈感性。

常見(jiàn)的與電解質(zhì)電容器相關(guān)的名詞有哪些呢?

1. 陽(yáng)極( anode )：陽(yáng)極鋁層，即電解電容的正極。
2. 陰極( cathode )：電解液層。
3. 電介質(zhì)( Dielectric di )：附著在鋁層表面的氧化鋁層。
4. 陰極箔( Cathode Foil )：連接電解液和外部的層，這層在制作中并不需要氧化，但是在實(shí)際中由于在蝕刻過(guò)程中鋁容易被氧化，所以其形成了一個(gè)自然被氧化的氧化層，這個(gè)氧化層可以承受 1~2v 的電壓。
5. 絕緣紙 (spacer paper): 隔離陰極和陽(yáng)極，讓他們不直接短接，并吸附一定量的電解液。

為什么把電解電容器正負(fù)極接反時(shí)電阻率變小?

涉及到電解電容器的原理：正接時(shí)電容器的正極會(huì)形成極薄的氧化膜(氧化鋁)來(lái)作為電介質(zhì);反接時(shí)金屬鋁薄片(電容正極)是接電源負(fù)極的，會(huì)電解出H2來(lái)而不會(huì)形成氧化膜，另一電極由于材料不同也不會(huì)形成可以作為電介質(zhì)的氧化膜。

有極性電容反接后會(huì)怎么樣?

如果電容容量很小，耐壓很高，工作電壓低的話，反接看不出來(lái)啥;如果容量稍大(100UF以上)，耐壓離工作電壓近，電容不會(huì)超過(guò)10分鐘就壞，壞的表現(xiàn)形式是：先鼓包，再吹氣，然后爆漿。

靜電容量計(jì)算式如下：

圖片

其中，為介電常數(shù)，S為兩極板正對(duì)表面積，d為兩極板件距離（電介質(zhì)厚度）。

從式中可以看出：靜電容量與介電常數(shù)，極板表面積成正比、與兩極板間距離成反比。作為鋁電解電容器的電介質(zhì)氧化膜(Al2O3)的介電常數(shù)通常為8~10，這個(gè)值一般不比其他類型的電容器大，但是，通過(guò)對(duì)鋁箔進(jìn)行蝕刻擴(kuò)大表面積，并使用電化學(xué)的處理得到更薄更耐電壓的氧化電介質(zhì)層，使鋁電解電容器可以取得比其他電容器更大的單位面積CV值。

鋁電解電容器主要構(gòu)成如下：

陽(yáng)極-----鋁箔

電介質(zhì)---陽(yáng)極鋁箔表面形成的氧化膜（Al2O3)

陰極-----真正的陰極是電解液

其他的組成成分包括浸有電解液的電解紙，和電解液相連的陰極箔。綜上所述，鋁電解電容器是有極性的非對(duì)稱構(gòu)造的元件。兩個(gè)電極都使用陽(yáng)極鋁箔的是兩極性（無(wú)極性）電容。

鋁電解電容器素子的構(gòu)造如圖所示，由陽(yáng)極箔，電解紙，陰極箔和端子（內(nèi)外部端子）卷繞在一起含浸電解液后裝入鋁殼，再用橡膠密封而成。