貼片電解電容器的知識 貼片電解電容器的生產過程 1,貼片電解電容器的構造腐蝕 Etching 陽極和陰極金屬箔是由高純度的,很薄的只有0.02—0.1mm鋁箔做成的,為了增加盤面積和電容量,與電解液接觸的表面積的增加是通過蝕刻金屬箔去溶解鋁,使整個鋁箔的表面形成一個高密度的網狀的有几十億個精細微管道的結構. 化成 Forming 陽極箔上有電容器的電介質.電介質是一層很薄的鋁氧化物,AL2O3,那是一個在陽極箔上的化學生長過程,這個過程叫“化成”. 這個電壓是 電容器額定電壓的135%-200%. 陰極箔不用化成,它保持着很高的表面積和高密度的蝕刻模式. 氧化膜的耐電壓不足和電解液自身的閃火放電都會造成短路. 卷繞 Winding 電容元件的卷繞是一層隔離紙,一層陽極箔,另一層隔離紙和陰極箔.這些隔離紙防止箔之間接觸形成短路,這些隔離物後來保留住電解液. 在卷繞鋁箔芯子或卷繞過程中為後來連接電容器端子附上箔. 方法是通過冷焊,把箔焊上帶子,冷焊可以減少短路失效,有更好的高紋波電流性能和放電性能. 內引出端面切口、與引出端鉚接的箔條和電極箔剖面的切口都會有毛刺,從而造成相對電極間短路. 電容器發熱芯包膨脹和安全閥打開時的壓力衝擊,芯包發生變形,導致電極間短路. 封口 Sealing 電容元件被密封在一個罐子里. 為了釋放氫,密封圈不是密閉的,它經常是壓力封閉的即將罐子的邊沿滾進一個橡膠墊圈,一個橡膠末端插銷或滾進壓成石碳酸薄板的橡膠. 太則緊密封會導致壓力增加,太松則密封會因為電解液的可允許的流失而導致縮短壽命. . 2, 電容量電容量公差 Capacitance Tolerance 電容量的公差是指可允許的電容量的 值和最小值,用相對於額定電容量的百分數的增加和減少來表示,即ΔC/C. 電容量的溫度特性 Capacitance Temperature characteristics 電容量隨溫度的變化而變化.這個變化的本身很小程度上是依賴於額定電壓和電容的尺寸的. 從25℃到限制的 溫度電容量的增加量小於5%. 大部份電容在-20℃至-40℃時,容值下降 很快 , 對於標稱-40℃的產品,在-40℃時低壓的電容,電容值一般下降20%,高壓電容下降40% . 對於額定溫度為-55℃的電容 ,在-40℃時電容值的下降量一般小於10%,在 -55℃時電容值的下降量一般小於20% . 電容量的頻率特性 Capacitance frequency characteristics 等效電容值隨頻率的增加而降低.根據電容量自諧振頻率一般低於100kHz. 電容量和電壓關係 Capacitance vs Voltage 例如: 如果我們有一個20V 1.2F 尺寸為3×8.63的電容器,我想用400V 同樣尺寸的電容器去代替,那我們選用的容量是多少? 1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V 即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5 3,電壓額定DC電壓 Rated DC voltage 額定直流電壓時標示在電容上的電壓,它是包括紋波電壓的 峰值電壓,這個電壓可能在額定溫度範圍內在端子之間持續的被供給.較高額定電壓的電容可能代替較低額定電壓的電容所只要外形尺寸,DF和ESR的額定值是兼容的. 工作電壓(working voltage)簡稱WV 應為標稱安全值,也就是說應用電路中,不得超過此標稱電壓. 電解電容工作在遠低於額定工作電壓時,由於不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會導致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個說法的前提是“遠低於額定工作電壓”,綜合一些長期的實踐經驗來看,選取額定工作電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的. 額定浪涌電壓 Rated surge voltage 額定浪涌電壓是 直流過電壓,即25℃時時間不超過30秒偶然的間隔不少於5分鐘電容可能承受的的電壓.
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