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1、1、铝电解电容作为储能元件。因此,电解电容的选型要关注以卜•特性:容量,耐压,温度范围,元件封装形式与尺寸;纹波电流、纹波电压;漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性;电容寿命;实际需要、性能和成本等综合考量。2、电解电容选型参数选型规则:电压参数选型规则:实际电路工作电压乘以1.5倍,在此基础上向上选取最近一个通用电压。例如:电路为5V,则降额后需要耐压7.5V,最终选择额定电压lOVo温度参数选型规则:温度范围选型需要依据产品热设计及使用环境确定;对于室内产品,温度范围可以在-25°C~105°C,对于室外产品,推荐-40°C~105°C必要时选用125°C。
2、3、铝电解电容的特点3.1铝电解电容器的卷绕结构及简图Tat»AlrxxtefodOetedric(AI2O3)Electrolyteandpaper电解电容包含两个导电电极,屮间有绝缘层隔开。一个电极邙日极)由扩大了表面积的铝箔形成。铝氧化层(AL203)在其表面形成绝缘层。与其它电容相比,铝电解电容的负极(阴极)是导电液体,称作电解液。另外一个铝箔,是所谓的阴极箔,其有更大的表而积,以传递电流到电解液。电容的阳极是极纯的铝箔,其有效表面被极大地增大(比例可以到200倍),增大方式是一个电化学腐蚀过程,这样可以使电容到最大容量。化学腐蚀的方式以及程度过程不同,决定
3、于其不同要求。铝电解电容器的主要生产原材料为:阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、套管、垫片等,其生产工序主要冇:切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等,以下为其主要生产工艺图:刻蚀AL箔形成阳极氧化层切割电桁險4住況形成卷子己汶装配软塞装配AL売装配膜套电解电容的结构和原理决定了其有一下特点:优点:容量大、耐压高、价格便宜;缺点:漏电流大、误并大、稳定性井、寿命随温度的升高下降很快。数字电路中使用的铝质电解电容一般用于电源平滑滤波,除容量、耐压、容量误差、工作温度、封装尺寸等熟知的参数外,还有几个有关电容器品质的重要
4、参数,包括损耗角正切、漏电流、等效串联电阻ESR、允许的纹波电流、使用寿命等。这些参数不标在成品封装外皮上,只在产品规格卩中体现的,但这些参数有可能是关系电路性能的关键。4、主要参数及其特点4.1额定电压VR电容设计时的设计直流电压。对于铝电解电容,额定电压W100V通常叫做低压电容,而额定电压>100V称作(中)高压屯容,常用的额定电压有6.3V,10V,16V,25V,50V,63V,100V,250V,400V,450V,500V,630V等。电解电容额定电压选型规则为:实际电路工作电压乘以1・5倍,在此基础上向上选取最近一个通用电压。例如:电路为5V,则降额
5、后需要耐压7.5V,最终选择额定电压10Vo对于额定电压替代,通用原则是高额定电压替代低额定电压。但不建议在相差两个以上等级的额定电压间替代,即不建议用50V替代16V,推荐用25V替代16Vo4.2工作电压VOP电容可以在额定电压(包含一些叠加成份)下额定工作范围内连续工作。允许的连续工作电压范围为0V到额定电压之间。在很短时间内,因阴极铝箔上有一层空气氧化层,电容可以承受不超过1.5V的反向电压。4.3浪涌电压VS浪涌电压是短时间内可以加在电容上的最大电压,比如一小时内5次,每次一分钟。1EC60384-4定义浪涌电压如下:如果VRW315V,VS=1.15VR
6、,如果VR>315V,VS=1.lOVRo对于浪涌电压选型,优选浪涌电压承受能力强的电解电容。4.4额定容量CR额定容量是电容设计和标示的交流电容值。CR是±(IEC60384-1andIEC60384-4)规定的特殊标准来测得的,对于电解电容一般测试条件为2倍工频(100HZ或120HZ),室温。另外,容量误差是电容实际容量离开额定容量分布范围,一般会标志在木体上,对于铝电解基木上标记为M(±20%)o电解电容额定容量选型原则需要依据实际电路对容量需求而选型,在标准的计算容量卜'降额。。。对丁额定容量替代,通用原则是高容量替代低容量。推荐使用标准容量相近的替代,如
7、某系列有220uF、330uF、470uF,则推荐的替代是470uF替代330uF、330uF替代220uF,而不建议470uF替代220uFo4.5使用温度范围即电容器能够稳定工作的温度范围,目前常见的低温极限值大致有-55£,-40°C,-25°C几种,高温极限值大致冇85°C,105°C,125°C,130°C等几种。温度范围选型需要依据产品热设计及使用环境确定。对于室内产品,温度范围可以在-25°C~105°C,对于室外产品,推荐-40°C~105°C必要吋选用125°C。对于温度范围替代,使用宽温度范围替代窄温度范围。对于低温的替代可以降低替代标准,无