鋁電解電容

鋁電解電容器是用鋁圓筒作負(fù)極，內(nèi)充液體電解質(zhì)，插入一根彎曲的鋁條作正極。還需要用DC電壓處理，在作為介質(zhì)的陽(yáng)極板上形成氧化膜。其特點(diǎn)是容量大，但漏電流大，穩(wěn)定性差，正負(fù)極性，適用于電源濾波或低頻電路。使用時(shí)，不要 不要把正負(fù)極接反了。

鋁電解電容

全球鋁電解電容器供應(yīng)市場(chǎng)日趨成熟，主要集中在日本、中國(guó)大陸、臺(tái)灣省和韓國(guó)等地區(qū)。從近幾年行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，日本電解電容器產(chǎn)量開(kāi)始萎縮并逐漸減少，被韓國(guó)企業(yè)臺(tái)灣省企業(yè)和中國(guó)大陸企業(yè)所取代。1978年以前，鋁電解電容器在當(dāng)時(shí)的中國(guó)大陸被視為高科技產(chǎn)品鋁電解電容器經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，對(duì)國(guó)內(nèi)鋁電解電容器生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不再是高科技產(chǎn)品。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)一些知名品牌生產(chǎn)的電容完全可以替代國(guó)外生產(chǎn)的。

2010年全球產(chǎn)值52億美元，過(guò)去7年平均增長(zhǎng)率為4%5%預(yù)計(jì)到2012年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到55億美元，到2015年將達(dá)到60億美元左右。從鋁電解電容器的全球交付日期來(lái)看，自2010年以來(lái)出現(xiàn)了明顯的延長(zhǎng)，這在很大程度上暗示了行業(yè)正在進(jìn)入快速增長(zhǎng)通道。

受成本上漲壓力和下游需求向中國(guó)轉(zhuǎn)移的影響，近年來(lái)，海外知名鋁電解電容器制造商紛紛來(lái)中國(guó)大陸投資建廠。除了Rubycon，其他世界知名的鋁電解電容器制造商都在中國(guó)設(shè)立了生產(chǎn)基地，中國(guó)自然成為世界 中國(guó)是中國(guó)最大的鋁電解電容器市場(chǎng)，其份額穩(wěn)步上升。鋁電解電容器在傳統(tǒng)消費(fèi)電子領(lǐng)域穩(wěn)步增長(zhǎng)的同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域是隨著結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和技術(shù)進(jìn)步的節(jié)能燈、變頻、新能源等諸多新興領(lǐng)域得到拓展。國(guó)家“十二五”規(guī)劃中明確提出：促進(jìn)大中小城市的交通、通信、供電、給排水等基礎(chǔ)設(shè)施的一體化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。這些新興領(lǐng)域的發(fā)展將擴(kuò)大對(duì)新材料新產(chǎn)品的需求空間，中國(guó)鋁電解電容器行業(yè)作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，也將獲得巨大的發(fā)展空間

額定電壓

鋁電解電容器本體上標(biāo)注的容量和耐壓非常重要，是選擇電容器最基本的內(nèi)容。在實(shí)際的電容器選擇中，電流變化較快的地方應(yīng)選用容量較大的電容器，但容量越大越好首先，成本和體積可能隨著容量的增加而上升另外，電容越大，充電電流越大，充電時(shí)間越長(zhǎng)。這些都是在選擇實(shí)際應(yīng)用時(shí)要考慮的。

額定工作電壓：在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，電容器能長(zhǎng)期可靠地工作，并能承受最大DC電壓。在交流電路中，應(yīng)該注意，施加的最大交流電壓不能超過(guò)電容器的DC工作電壓。常用的固定電容器工作電壓為6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、200V、250V、400V、450V、475V、500V、600V、630V。電容器在電路中實(shí)際承受的電壓不能超過(guò)其耐受電壓。

在濾波電路中，電容器的耐壓不應(yīng)低于交流有效值的1.42倍。另一個(gè)需要注意的問(wèn)題是工作電壓裕度，一般為15%以上。

讓電容器的額定電壓有更多的裕量，可以降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。雖然說(shuō)短時(shí)間使用50V的鋁電解電容器，48V的工作電壓不會(huì)出問(wèn)題，但是長(zhǎng)時(shí)間使用可能會(huì)降低使用壽命。

介質(zhì)損耗

電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量，通常用電容器的損耗功率與無(wú)功功率之比來(lái)表示，即損耗角的正切值（在電容器的等效電路中，串聯(lián)等效電阻ESR等于容抗1/ωC的比值稱為T(mén)anδ，其中ESR在120Hz時(shí)計(jì)算。顯然，Tanδ隨著測(cè)量頻率的增加而增加，隨著測(cè)量溫度的降低而降低）損耗角越大，電容器的損耗越大，損耗角大的電容器不適合工作在高頻。Dissipation factor dissipation factor(DF)它存在于所有電容中，有時(shí)DF的值表示為損耗角tanδ。此參數(shù)愈低愈好。但是鋁電解電容器的這個(gè)參數(shù)比較高。

DF值的高低取決于同一個(gè)品牌、對(duì)于同系列的電容，與溫度有關(guān)、容量、電壓、頻率…都有關(guān)系；容量相同時(shí)，耐壓越高，DF值越低。另外，溫度越高，DF值越高，頻率越高，DF值越高。

外型尺寸

外部尺寸與重量和銷類型有關(guān)。單端是徑向引線型，螺釘是鎖緊螺釘型，也有貼片鋁電解電容器。至于重量，兩個(gè)電容容量和耐壓一樣，但是品牌不同，重量肯定不一樣；而外部維度更多的是與外殼規(guī)劃相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)直徑都是一樣的、容量相同且高度較低的電容器可以替換高度較高的電容器，但替換長(zhǎng)度較高的電容器時(shí)要考慮機(jī)構(gòu)的干擾。

電容器因其結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同的阻抗、感抗。ESR等效串聯(lián)電阻和ESL等效串聯(lián)電感是一對(duì)重要的參數(shù)這是容抗的基礎(chǔ)。等效串聯(lián)電阻（ESR）與外部大電容相比，小電容可以很好地吸收快速開(kāi)關(guān)的峰值（紋波）電流。并聯(lián)使用ESR大的電容更劃算。然而，這需要在PCB區(qū)域、尋求設(shè)備數(shù)量和成本之間的折衷。

也叫ripplecurrent和ripplevoltage，其實(shí)就是紋波電流和紋波電壓。這意味著電容器可以承受紋波電流/電壓值。紋波電壓等于紋波電流和ESR的乘積。

當(dāng)紋波電流增加時(shí)，即使ESR保持不變，紋波電壓也會(huì)呈指數(shù)增加。換句話說(shuō)，當(dāng)紋波電壓增加時(shí)，紋波電流也會(huì)增加，這就是為什么要求電容器具有較低的ESR值。添加紋波電流后，由于電容器內(nèi)部的等效串聯(lián)電阻（ESR）導(dǎo)致發(fā)熱，從而影響電容器的使用壽命。一般來(lái)說(shuō)，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時(shí)紋波電流相對(duì)較低。

額定紋波電流是在最高工作溫度下定義的。在實(shí)際應(yīng)用中，電容器的紋波容限還與環(huán)境溫度和電容器本身的溫度等級(jí)有關(guān)。規(guī)格參考書(shū)目通常提供了特定溫度條件下不同溫度水平的電容可以承受的最大紋波電流。甚至還提供了詳細(xì)的圖表，幫助用戶快速找出在一定環(huán)境溫度條件下，達(dá)到一定預(yù)期使用壽命所允許的電容紋波量。

在特定頻率下，阻礙交流電流通過(guò)的電阻稱為阻抗。它相當(dāng)于電路中的電容、電感與ESR密切相關(guān)。電容器的容抗在低頻范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐漸減小，當(dāng)頻率繼續(xù)增加達(dá)到中頻范圍時(shí)，電抗減小到ESR值。當(dāng)頻率達(dá)到高頻范圍時(shí)，感抗成為主導(dǎo)，所以阻抗隨著頻率的增加而增加。

開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容具有高達(dá)幾十kHz甚至幾十MHz的鋸齒電壓頻率此時(shí)，電容并不是它的主要指標(biāo)，衡量高頻鋁電解電容器好壞的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性，要求在開(kāi)關(guān)電源工作頻率下具有較低的等效阻抗，同時(shí)對(duì)半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波效果。

電解電容器的特性1：?jiǎn)挝惑w積的電容很大，比其他種類的電容大幾十到上百倍。

電解電容器的特性2：額定容量可以很大，很容易達(dá)到幾萬(wàn)μf甚至幾f（但它可以 不能與雙電層電容相比）

電解電容器的特性3：價(jià)格相對(duì)于其他類型有壓倒性的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸臉?gòu)成材料都是常見(jiàn)的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造鋁電解電容器的設(shè)備也是常見(jiàn)的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)較低。

電容器的電介質(zhì)對(duì)DC電流有很大的阻礙。但由于鋁膜上有一種帶水的凝膠狀物質(zhì)，當(dāng)施加電壓時(shí)，氧化膜重整修復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種叫做漏電流的小電流。一般來(lái)說(shuō)，漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增加。其計(jì)算公式大致為:I=K×CV。漏電流I的單位是μA，k是常數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，電容容量越高，漏電流越大。由公式可知，額定電壓越高，漏電流越大，所以降低工作電壓也可以降低漏電流。