电解电容器中的纹波电流和额定纹波电流

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1、电解电容器中的纹波电流和额定纹波电流电解电容器在使用过程。加在电解电容器两端的电压随时间波动变化，忽高忽低，电容器就产生充放电，有电荷流动，形成电流，电解电容器上这个高低不停变化的电压，其随时间变化的曲线类似在平静的池塘面投下一块石子，石子在水面激起的一圈圈链漪有波峰也有波谷。于是人们形象的把电解电容器两端的这种电压称纹波电压，由纹波电压所加在电容器上，电容器就进行充放电，由此在电容器中形成的电流就形象的称之为纹波电流。电解电容器中的纹波电流I和其两端的纹波电压V及容量C，其上的电量Q有下面的关系：∵C=Q/V=(dQ/dt)/(dV/dt)dQ/dt=I∴I=

2、C*(dV/dt)电解电容器在使用过程中有一个重要参数：电解电容器的额定纹波电流，该参数不同的厂家有不同的值，就是同一厂家同一规格不同系列的产品，其额定的纹波电流也不一定相同。它是由电解电容器制造商给出的。电解电容器中的纹波电流和其额定纹波电流是两个不同的概念。电解电容器的额定纹波电流的确定，主要是根据该规格电解电容器的用途及使用条件及工作时间（俗称寿命）来和电容器自身的材料性能由电解电容制造商来确定的。在确定某一规格电解电容器的额定纹波电流需要考虑的因素有以下几点。1、电解电容器的寿命，它是电解电容器制造商对用户的承诺，简单点讲就是电容器在一定使用条件所能有效

3、工作的时间，也是用户进行电解电容选型的重要观注点之一，这个一般各制造商在其产品手册上都会给出。2、电解电容的等效串联电阻ESR，ESR大小决定了纹波电流在电解电容器中的发热量的大小。理论上讲纹波电流在电解电容器中产生的热量（单位时间里）：Q-I2*ESR这里I是纹波电流的有效值。ESR是电容器的等效串联电阻。3、电解电容在上限温度时，电解电容内部的压力。当工作时，电解电容工作时所处的环境温度比较高。由于电解电容器自身的损耗发热，其内部的温度比处的环境温度要高，一般的湿式电解电容器的液态电解液都会产汽化，产生一定的蒸汽压，该蒸汽压和被封在电解电容器内部的空气所产生

4、的压力构成了电解电容内部的总压力，各种分压的大小遵从道尔顿分压定理。内部总压力不能大于电解电容器铝壳安全阀的抗压强度，否则安全阀会开启，电解电容器失效。电解电容器内部压力和外部压力差是造成电解液泄漏的原因。4、电解电容的密封特性。由于电解电容的电解液是液态的，电解电容在工作时，电解液汽化产生蒸汽压，为防止电解液逃逸造成电解失效，就用铝壳和胶盖将芯子密封起来，胶盖与铝壳和芯子铝梗的密封，是一种非匹配密封，都会有一定的泄露，泄露的大小除与胶盖材质封接表面光洁度，铝壳铝梗表面光洁度，封口工艺，铝梗与胶盖孔配合程度之外还和电解液在电解电容工作时产生的饱含蒸汽压有关，饱和

5、蒸汽压越大，电解电容内部与铝壳外界的压力差就越大，电解液的泄露也就越快，相对而言，电解电容的寿命就会缩短。5、电解液的稳定性，电解液在电解电容工作时，温度本身就比较高，电解液除修复正箔氧化膜之外，自身还进行着一些化学反应。例如以乙二醇为溶剂的电解液在高温下会发生脂化反应，因此电解液的稳定性对电解的寿命也有主要的影响，但是一般来说，稳定性越好，导电率就越差，这是一对矛盾，故长寿命高温电解的ESR不能过分要求太小。6、总体来说影响电解电容的额定纹波电流的因素很多，除此之外，电解液修复氧化膜的能力，正极箔的损耗都要可虑，此外还要考虑到电解电容的可靠性，电解电容器的额定

6、纹波电流是在一定温度频率下，电解上施压的电压不超过额定值，其在电解上产生的纹波电流不超过额定纹波电流则可保证电解电容器寿命不低于厂商承诺的值，电解电容器的额定纹波电流不是能直接计算出来的，也不是简单的测试几个参数就能确定，必须进行一定的批量的寿命试验才能确定的，这样是要花费相当的成本和时间，流传的用测试电解电容内部芯子最高温升来确定纹波电流的方法很不全面，只考虑了电解的发热，没有考虑其它众多因素。比如，若电解电容器的密封性差，即使电解温升不高，在较高环境温度下，电解液也会很快逃逸，电解失效，再一点，电解电容内部的最高温度如何确定，测试带来的误差如何等都未明确给出

7、方法。用户在使用电解电容器的过程中，为了保证电解电容器的寿命应根据工作的实际情况使电解上的纹波电流不超过厂家规定的额定值，也就是说电解电容的额定纹波电流就是在厂家规定的条件下为保证工作寿命在电解电容上所能施加的最大纹波电流。在电解电容器的实际使用中，有多种多样的情况，用于功率电子方面的电解电容，一般是用于市电整流后的的滤波和高频整流后滤波的场合（f≤100KHZ）滤波。电解电容器额定的纹波电流在不同的频率下有不同的值，一般电解电容制造商都给出了频率修正系数，一般电解电容制造商都会直接给出的是100KHZ或120HZ时的额定纹波电流，同时电解电容制造商也会给出频率

8、修正系数，在不同频率下使