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1、电解电容器的参数、影响因素及互相间的关系1 漏电流 电解电容器的氧化膜介质,不是一层完美无暇的绝缘层,在其表面或多或少地存在有各种极微小的疵点、空洞、以及缝隙之类的缺陷,在外加电压的作用下,这些缺陷处的电子和离子作定向运动,就形成了电容器的介质漏电流。另一方面,电容器两引出端之间及表面不可能很清洁,存在有一定的杂质离子,这些杂质离子同样在外加电压的作用下作定向运动,这就形成了电容器的表面漏电流。因此电容器的漏电流由两部分组成，即介质漏电流和表面漏电流。 铝电解电容器的漏电流I可用式（1）表示： I=KCRUR ……（1）式中 I——漏电
2、流，μA； K——漏电流常数，μA/V·μF；K值一般为0.05～0.002μA/V·μF； CR——标称电容量，μF; UR——额定电压，V。 影响铝电解电容器漏电流的因素是较多的,主要有：1.1杂质含量 电容器中含有杂质,如和等,将破坏介质氧化膜的绝缘性能,使电容器的漏电流增大。电容器中的杂质来源,无非有两个方面,一方面是来自原材料,如阴阳极箔、电解纸、电解液中的化工材料等；另一方面是来自生产工艺，即生产过程的清洁程度。1.2氧化膜质量 由于腐蚀和化成工艺的影响,化成箔的漏电流将直接影响到电容器的漏电流大小。1.3温度的影响 温度越高,电
3、容器内部杂质离子的迁移能力急剧增加,杂质离子破坏介质氧化膜的作用也更剧烈,所以漏电流也越大。1.4施加电压大小的影响 施加于电容器上电压越高,杂质离子参加导电的数目增多,漏电流大。1.5施加电压时间长短的影响 测试电容器漏电流时,表头指示的电流值中由三部分组成,即位移电流,吸收电流和漏电流。位移电流和吸收电流迅速减小,只有漏电流才是不变的,所以漏电流就是测试时间足够长后,表头所指示的电流值。 铝电解电容器漏电流测试时间,根据用户对产品漏电流指标的不同要求,一般规定为1～2分钟。1.6储存期 储存期间,电容器内部的杂质离子破坏介质氧化膜,还有电解
4、液中的水分侵蚀介质氧化膜等,都会使电容器的漏电流增大。2 损耗角正切值 一个实际电容器相当于理想的纯电容并联一个电阻。纯电容中贮存的功率称之为无功功率,电阻上损耗的功率称之为有功功率。有功功率与无功功率之比称之为电容器的损耗角正切值,通常用tg表示。 由电容器的损耗角正切值的定义可知,tg是一个没有单位的量,tg值越大,表明电容器的有功功率越大,消耗的能量越大。 在低频(电源频率≤1kHZ)的使用或测试频率条件下,铝电解电容器的感抗与容抗比较而言,完全可以忽略不计,即此时可不考虑电容器固有电感的影响,电容器的串联等效电路可用图1表示:
5、 电解电容器低频下的串联等效电路参数的物理意义如下:C —阳极氧化膜介质极化产生的电容量,F;—阳极氧化膜介质损耗的串联等效电阻,—浸有工作电解液的电解纸的串联等效电阻;—电容器金属部分的电阻, 因此,一只实际电容器的损耗角正切tg可表示为: tg= =C( )……(2)为电源角频率,=。式（2）中第一部份表示阳极箔氧化膜介质的损耗角正切,是由阳极箔的性质,特别是腐蚀方法决定的,在低频下,可以近似地认为与其它因素无关的常量；第二部份表示浸有工作电解液的电解纸电阻的损耗角正切,与工艺和材料都有关；第三部份表示电容器金属
6、部份电阻,包括极性、引线以及它们间的接触电阻的损耗电阻的损耗角正切。 浸有工作电解液的电解纸电阻的损耗角正切值还可以写成： =c比·S·ρ液 φd纸 /S =d纸 φc比ρ液 ……(3)式中，d纸 ——电解纸厚度，㎝； φ ——电解纸的渗透系数,等于浸渍工作电解液后电解纸比电阻与电解液比电阻之比； c比 ——阴、阳极箔的组合比容，F/C㎡； ρ液 ——工作电解液比电阻，Ω、㎝。从式（2）和式（3）可以看出,影响电容器损耗角正切的因素有：2.1电容器测试频率越高,损耗越大。所以在产品的标准中,一般都规定损耗的测试频率为
7、100或120Hz。2.2电容器的电容量越大,损耗也越大。2.3阴阳极箔的腐蚀方法,将影响到损耗的大小。交流腐蚀,铝箔上的孔洞较致密,浸有工作电解液的电解纸的电阻较小,所以电容器的损耗就小;直流腐蚀,铝箔上孔洞越大,同理电容器的损耗就大。2.4阴、阳极箔铆接质量差,接触电阻大,电容器的损耗就大。2.5电容器纸越厚,损耗越大。2.6电容器纸密度越大,浸渍工作电解液的量越少,φ值越大,损耗也越大。2.7阴、阳极箔比容越大,损耗越大,这就是同规格电容器体积缩小后,如果其它工艺和材料没有改变,则电容器损耗将增大的原因。2.8工作电解液比电阻越大,损耗越
8、大。2.9温度越低,工作电解液的粘度越大,浸有工作电解液的电解纸的电阻越大,损耗越大。2.10芯子浸渍时,浸渍时间过短,或真空度不够,致使芯子没有浸透
