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优质电解电容器对电机、电源性能的重要性分析

2017年12月02日 11:10 网络整理 作者: 用户评论(0

  电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料,分正、负极性,类似于电池,不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板,负极通过金属极板与电解质(固体和非固体)相连接。

  无极性(双极性)电解电容器采用双氧化膜结构,类似于两只有极性电解电容器将两个负极相连接后构成,其两个电极分别为两个金属极板(均粘有氧化膜)相连,两组氧化膜中间为电解质。有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波,退耦(ǒu)、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。无极性电解电容器通常用于音响分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。

  电解电容器的用途

  1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。

  2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

  3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路

  4.滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。

  5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。

  6.计时:电容器电阻器配合使用,确定电路的时间常数,时间常数t=RC。

  7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。

  8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

  9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。

  对应不同的应用,所需要的电容器特点也不尽相同,如表1。例如白色家电的空调室内机和室外机越做越小,功效越来越高,所以电子零部件的小型化很重要;同时随着设备要求高效率,电容器的充/放电也很重要,而且由于白天和晚上对电的需求量不同,所以对电压的波动也有要求,需要高耐压。

 优质电解电容器对电机、电源性能的重要性分析

  针对汽车、动车和高铁,电容器需要能够耐高温,因为有的电容器要放在汽车的引擎箱里,温度超过100℃,同时因为它们是移动的物体,所以要求产品耐震。第三,还有低温的要求,因为有时户外的温度达到-20℃。

  电源方面,新能源,包括光伏、光力发电等等越来越多被人们认识和接受,这些设备和产品安装的地方往往是人迹罕至的高原、海上和沙漠,因为那里有强烈的风和阳光。这些设备的特点是后续的维修非常耗费人力、物力。所以一般要求产品长寿命、免维护。另外,与核能不同,光伏与风能有自然的特性,即不稳定,会给电网造成负载,负载高的时候电压会低,反之会高,所以要求电容器产品必须有耐大幅电压波动的要求。

  在信息通讯设备方面,特别需要低ESR(等效串联电阻),因为半导体器件的效率越来越高,但电压并没有提高,所以电流会比以前大,因此电容器产品要耐高温、耐不稳定性。同时由于我们居住的空间越来越狭小,要求这些通讯设备的外观越来越小,可以移动化,所以电容器产品必须越来越小。

  可见,耐高/低温、超长寿命、超小型化和高耐电压是电容器的技术难点。电容器的专业厂商——尼吉康主要提供铝电解电容器和薄膜电容器,据尼吉康电子贸易(上海)有限公司董事兼副总经理毛继东介绍,该公司集中了铝腐蚀箔制造、电解液开发、薄膜蒸镀等技术资源。

 电容器的寿命

  电解电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。

  寿命估算(life expectancy):电解电容在最高工作温度下,可持续动作的时间。

  lx=lo*2(to-ta)/10

  lx=实际工作寿命

  lo=保证寿命

  to=最高工作温度(85℃105℃)

  ta=电容器实际工作周围温度

  example:规范值105℃/1000hrs

  65℃寿命推估:lx=1000*2(105-65)/10

  实际工作寿命:16000hrs

  高温负荷寿命(load life)将电解电容器在最高工作温度下,印加额定工作电压,经一持续规定完成时间后,须符合下列变化:δcap:试验前之值的20%以内

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( 发表人:刘杰 )

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