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1,電解電容器的構(gòu)造
腐蝕 Etching
陽極和陰極金屬箔是由高純度的,很薄的只有0.02—0.1mm鋁箔做成的,為了增加盤面積和電容量,與電解液接觸的表面積的增加是通過蝕刻金屬箔去溶解鋁,使整個(gè)鋁箔的表面形成一個(gè)高密度的網(wǎng)狀的有幾十億個(gè)精細(xì)微管道的結(jié)構(gòu).
化成 Forming
陽極箔上有電容器的電介質(zhì).電介質(zhì)是一層很薄的鋁氧化物,AL2O3,那是一個(gè)在陽極箔上的化學(xué)生長(zhǎng)過程,這個(gè)過程叫“化成”.
這個(gè)電壓是最后電容器額定電壓的135%-200%.
陰極箔不用化成,它保持著很高的表面積和高密度的蝕刻模式.
氧化膜的耐電壓不足和電解液自身的閃火放電都會(huì)造成短路.
卷繞 Winding
電容元件的卷繞是一層隔離紙,一層陽極箔,另一層隔離紙和陰極箔.這些隔離紙防止箔之間接觸形成短路,這些隔離物后來保留住電解液.
在卷繞鋁箔芯子或卷繞過程中為后來連接電容器端子附上箔.最好的方法是通過冷焊,把箔焊上帶子,冷焊可以減少短路失效,有更好的高紋波電流性能和放電性能.
內(nèi)引出端面切口、與引出端鉚接的箔條和電極箔剖面的切口都會(huì)有毛刺,從而造成相對(duì)電極間短路.
電容器發(fā)熱芯包膨脹和安全閥打開時(shí)的壓力沖擊,芯包發(fā)生變形,導(dǎo)致電極間短路.
封口 Sealing
電容元件被密封在一個(gè)罐子里.
為了釋放氫,密封圈不是密閉的,它經(jīng)常是壓力封閉的即將罐子的邊沿滾進(jìn)一個(gè)橡膠墊圈,一個(gè)橡膠末端插銷或滾進(jìn)壓成石碳酸薄板的橡膠.
太則緊密封會(huì)導(dǎo)致壓力增加,太松則密封會(huì)因?yàn)殡娊庖旱目稍试S的流失而導(dǎo)致縮短壽命.
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電解電容器的知識(shí)
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2, 電容量
電容量公差 Capacitance Tolerance
電容量的公差是指可允許的電容量的最大值和最小值,用相對(duì)于額定電容量的百分?jǐn)?shù)的增加和減少來表示,即ΔC/C.
電容量的溫度特性 Capacitance Temperature characteristics
電容量隨溫度的變化而變化.這個(gè)變化的本身很小程度上是依賴于額定電壓和電容的尺寸的.
從25℃到限制的最高溫度電容量的增加量小于5%.
大部份電容在-20℃至-40℃時(shí),容值下降 很快 , 對(duì)於標(biāo)稱-40℃的產(chǎn)品,在-40℃時(shí)低壓的電容,電容值一般下降20%,高壓電容下降40% .
對(duì)于額定溫度為-55℃的電容 ,在-40℃時(shí)電容值的下降量一般小于10%,在 -55℃時(shí)電容值的下降量一般小于20% .
電容量的頻率特性 Capacitance frequency characteristics
等效電容值隨頻率的增加而降低.根據(jù)電容量自諧振頻率一般低于100kHz.
電容量和電壓關(guān)係 Capacitance vs Voltage
例如: 如果我們有一個(gè)20V 1.2F 尺寸為3×8.63的電容器,我想用400V 同樣尺寸的電容器去代替,那我們選用的容量是多少?
1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V
即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5
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2, 電容量
電容量公差 Capacitance Tolerance
電容量的公差是指可允許的電容量的最大值和最小值,用相對(duì)于額定電容量的百分?jǐn)?shù)的增加和減少來表示,即ΔC/C.
電容量的溫度特性 Capacitance Temperature characteristics
電容量隨溫度的變化而變化.這個(gè)變化的本身很小程度上是依賴于額定電壓和電容的尺寸的.
從25℃到限制的最高溫度電容量的增加量小于5%.
大部份電容在-20℃至-40℃時(shí),容值下降 很快 , 對(duì)於標(biāo)稱-40℃的產(chǎn)品,在-40℃時(shí)低壓的電容,電容值一般下降20%,高壓電容下降40% .
對(duì)于額定溫度為-55℃的電容 ,在-40℃時(shí)電容值的下降量一般小于10%,在 -55℃時(shí)電容值的下降量一般小于20% .
電容量的頻率特性 Capacitance frequency characteristics
等效電容值隨頻率的增加而降低.根據(jù)電容量自諧振頻率一般低于100kHz.
電容量和電壓關(guān)係 Capacitance vs Voltage
例如: 如果我們有一個(gè)20V 1.2F 尺寸為3×8.63的電容器,我想用400V 同樣尺寸的電容器去代替,那我們選用的容量是多少?
1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V
即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5
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3,電壓
額定DC電壓 Rated DC voltage
額定直流電壓時(shí)標(biāo)示在電容上的電壓,它是包括紋波電壓的最大峰值電壓,這個(gè)電壓可能在額定溫度范圍內(nèi)在端子之間持續(xù)的被供給.較高額定電壓的電容可能代替較低額定電壓的電容所只要外形尺寸,DF和ESR的額定值是兼容的.
工作電壓(working voltage)簡(jiǎn)稱WV
應(yīng)為標(biāo)稱安全值,也就是說應(yīng)用電路中,不得超過此標(biāo)稱電壓.
電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時(shí),由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會(huì)導(dǎo)致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個(gè)說法的前提是“遠(yuǎn)低于額定工作電壓”,綜合一些長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的.
額定浪涌電壓 Rated surge voltage
額定浪涌電壓是最大的直流過電壓,即25℃時(shí)時(shí)間不超過30秒偶然的間隔不少于5分鐘電容可能承受的的電壓.
浪涌電壓的測(cè)量 Surge voltage measurement
在正常的室溫下給電容通過一個(gè)1000Ω±10%的電阻加上額定浪涌電壓(如果電容量是2500uF或更高,則使用2500,000/CΩ±10%的電阻,C是電容單位是uF).循環(huán)加電壓1/2分鐘開接著41/2分鐘關(guān),當(dāng)處于關(guān)狀態(tài)時(shí),每個(gè)電容通過充電電阻或等效電阻放電.重復(fù)循環(huán)120小時(shí).公布測(cè)試的必要條件是為了DCL,ESR,DF滿足最初的條件,且沒有機(jī)械損壞或電解液的泄漏的跡象.沒有小滴或可視的流動(dòng)的電解液殘留物是允許的.
瞬態(tài)過壓 Transient over-voltage
鋁電解電容一般能承受限制能量的非常高的瞬態(tài)過壓.
超過電容浪涌電壓額定值50V以上的應(yīng)用將造成高的漏電流和固定電壓工作模式就像齊納二極管的反向擊穿.
如果電解液不能承受電壓的壓力,電容可能損壞短路,但是即使電解液能承受電壓的壓力,這種操作模式也不能維持很長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)橛呻娙菟a(chǎn)生的氫氣和壓力的積累將造成損壞.
冗余電壓
鋁電解電容器先充電,再放電,而后將引線短接,再將其放置一段時(shí)間后,兩端子間存在電壓上升的現(xiàn)象;由這種現(xiàn)象所引起的電壓稱之為再生電壓.
當(dāng)電壓施加在介質(zhì)之上時(shí),在介質(zhì)內(nèi)部引起電子的轉(zhuǎn)移,從而在介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng),其方向與電壓的方向相反,這種現(xiàn)象稱之為極化反應(yīng).
在施加電壓引起介質(zhì)極化后,如果兩端子進(jìn)行放電一直到端子間的電壓為零,爾后將其開路放置一段時(shí)間后,一種潛在的電勢(shì)將出現(xiàn)在兩端子上,這樣就引起了再生電壓.再生電壓在電容器開路放置10天~20天時(shí)達(dá)到峰值,然后逐漸降低,再生電壓有隨著元件變大而增大的趨勢(shì).
如果電容器在產(chǎn)生再生電壓后,兩端子短路,瞬間高壓放電可能引起組裝線上的操作員工的恐懼感,并且,有可能導(dǎo)致一些低壓驅(qū)動(dòng)元件被擊穿的危險(xiǎn),預(yù)防出現(xiàn)這種情況的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的電阻進(jìn)行放電,或者在產(chǎn)品包裝中用鋁箔覆蓋引起兩端子間短路放電.
極性-反向電壓 Polar-Reversed Voltage
在電路設(shè)計(jì)和安裝時(shí)要檢查每一個(gè)電容的極性.在電容上會(huì)標(biāo)示極性.盡管電容能持續(xù)承受1.5V的反向電壓,超過這個(gè)值就會(huì)因?yàn)檫^熱,壓力過大或介質(zhì)損壞而損壞電容.這會(huì)造成相關(guān)聯(lián)的開路或短路故障和電容壓力釋放口的破裂.
充電-放電 Charge-Discharge
鋁電解電容沒有被設(shè)計(jì)成可以頻繁快速的充電和放電,頻繁快速的充電和放電會(huì)使電容因?yàn)檫^熱,壓力過大或崩潰而損壞,隨后的故障是開路或短路.
對(duì)于充電-放電的應(yīng)用使用電容設(shè)計(jì)成這種應(yīng)用,不要超過制造商所建議的放電速率.
電壓分配 Voltage Sharing
在充電期間,每個(gè)串聯(lián)電容的電壓與實(shí)際的電容量的倒數(shù)成正比.但是達(dá)到最終電壓時(shí),每個(gè)電容上的電壓與電容的漏電流的倒數(shù)成正比.當(dāng)然串聯(lián)回路上所有的漏電流是相同的,趨向于更高漏電流的電容將獲得比較小的電壓.因?yàn)槁╇娏麟S所提供的電壓的增加而增加,較低的電壓會(huì)造成較高的漏電阻抗,使電壓趨向相同.測(cè)試高壓母線上的串聯(lián)電容,供給電容多出額定電壓兩倍的10%的電壓,在整個(gè)溫度范圍內(nèi)顯示出良好的電壓分配,沒有電容電壓曾經(jīng)超過其額定值.
電壓的降額 Voltage Derating
電壓的降額用百分比來表示,即給定電壓小于額定電壓的百分比,如一個(gè)450V的電容工作在400V將有11%的電壓降額.
如用至少高于額定電壓135%的化成電壓和85℃的額定或更高溫度 鋁箔所制作的鋁電解電容器,不需要過多的電壓降額,降額可持續(xù)增加工作壽命.
在應(yīng)用中,在溫度小于45℃時(shí)工作不需要降額.
高于75℃,10%的降額是足夠的.
對(duì)于更高的溫度和高的紋波電流,15% 或20%的降額是合適的.
軍事和空間的應(yīng)用使用50%的電壓降額.
在正常室溫下,照相閃光(photoflash)電容可以在滿額定電壓下被使用,因?yàn)樗鼈兪菫檫@樣的職責(zé)而設(shè)計(jì)的.
至少10%的電壓降額對(duì)于頻閃(strobe)電容有好處,因?yàn)樗鼈冞B續(xù)工作會(huì)使它們變熱.
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3,電壓
額定DC電壓 Rated DC voltage
額定直流電壓時(shí)標(biāo)示在電容上的電壓,它是包括紋波電壓的最大峰值電壓,這個(gè)電壓可能在額定溫度范圍內(nèi)在端子之間持續(xù)的被供給.較高額定電壓的電容可能代替較低額定電壓的電容所只要外形尺寸,DF和ESR的額定值是兼容的.
工作電壓(working voltage)簡(jiǎn)稱WV
應(yīng)為標(biāo)稱安全值,也就是說應(yīng)用電路中,不得超過此標(biāo)稱電壓.
電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時(shí),由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會(huì)導(dǎo)致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個(gè)說法的前提是“遠(yuǎn)低于額定工作電壓”,綜合一些長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的.
額定浪涌電壓 Rated surge voltage
額定浪涌電壓是最大的直流過電壓,即25℃時(shí)時(shí)間不超過30秒偶然的間隔不少于5分鐘電容可能承受的的電壓.
浪涌電壓的測(cè)量 Surge voltage measurement
在正常的室溫下給電容通過一個(gè)1000Ω±10%的電阻加上額定浪涌電壓(如果電容量是2500uF或更高,則使用2500,000/CΩ±10%的電阻,C是電容單位是uF).循環(huán)加電壓1/2分鐘開接著41/2分鐘關(guān),當(dāng)處于關(guān)狀態(tài)時(shí),每個(gè)電容通過充電電阻或等效電阻放電.重復(fù)循環(huán)120小時(shí).公布測(cè)試的必要條件是為了DCL,ESR,DF滿足最初的條件,且沒有機(jī)械損壞或電解液的泄漏的跡象.沒有小滴或可視的流動(dòng)的電解液殘留物是允許的.
瞬態(tài)過壓 Transient over-voltage
鋁電解電容一般能承受限制能量的非常高的瞬態(tài)過壓.
超過電容浪涌電壓額定值50V以上的應(yīng)用將造成高的漏電流和固定電壓工作模式就像齊納二極管的反向擊穿.
如果電解液不能承受電壓的壓力,電容可能損壞短路,但是即使電解液能承受電壓的壓力,這種操作模式也不能維持很長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)橛呻娙菟a(chǎn)生的氫氣和壓力的積累將造成損壞.
冗余電壓
鋁電解電容器先充電,再放電,而后將引線短接,再將其放置一段時(shí)間后,兩端子間存在電壓上升的現(xiàn)象;由這種現(xiàn)象所引起的電壓稱之為再生電壓.
當(dāng)電壓施加在介質(zhì)之上時(shí),在介質(zhì)內(nèi)部引起電子的轉(zhuǎn)移,從而在介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng),其方向與電壓的方向相反,這種現(xiàn)象稱之為極化反應(yīng).
在施加電壓引起介質(zhì)極化后,如果兩端子進(jìn)行放電一直到端子間的電壓為零,爾后將其開路放置一段時(shí)間后,一種潛在的電勢(shì)將出現(xiàn)在兩端子上,這樣就引起了再生電壓.再生電壓在電容器開路放置10天~20天時(shí)達(dá)到峰值,然后逐漸降低,再生電壓有隨著元件變大而增大的趨勢(shì).
如果電容器在產(chǎn)生再生電壓后,兩端子短路,瞬間高壓放電可能引起組裝線上的操作員工的恐懼感,并且,有可能導(dǎo)致一些低壓驅(qū)動(dòng)元件被擊穿的危險(xiǎn),預(yù)防出現(xiàn)這種情況的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的電阻進(jìn)行放電,或者在產(chǎn)品包裝中用鋁箔覆蓋引起兩端子間短路放電.
極性-反向電壓 Polar-Reversed Voltage
在電路設(shè)計(jì)和安裝時(shí)要檢查每一個(gè)電容的極性.在電容上會(huì)標(biāo)示極性.盡管電容能持續(xù)承受1.5V的反向電壓,超過這個(gè)值就會(huì)因?yàn)檫^熱,壓力過大或介質(zhì)損壞而損壞電容.這會(huì)造成相關(guān)聯(lián)的開路或短路故障和電容壓力釋放口的破裂.
充電-放電 Charge-Discharge
鋁電解電容沒有被設(shè)計(jì)成可以頻繁快速的充電和放電,頻繁快速的充電和放電會(huì)使電容因?yàn)檫^熱,壓力過大或崩潰而損壞,隨后的故障是開路或短路.
對(duì)于充電-放電的應(yīng)用使用電容設(shè)計(jì)成這種應(yīng)用,不要超過制造商所建議的放電速率.
電壓分配 Voltage Sharing
在充電期間,每個(gè)串聯(lián)電容的電壓與實(shí)際的電容量的倒數(shù)成正比.但是達(dá)到最終電壓時(shí),每個(gè)電容上的電壓與電容的漏電流的倒數(shù)成正比.當(dāng)然串聯(lián)回路上所有的漏電流是相同的,趨向于更高漏電流的電容將獲得比較小的電壓.因?yàn)槁╇娏麟S所提供的電壓的增加而增加,較低的電壓會(huì)造成較高的漏電阻抗,使電壓趨向相同.測(cè)試高壓母線上的串聯(lián)電容,供給電容多出額定電壓兩倍的10%的電壓,在整個(gè)溫度范圍內(nèi)顯示出良好的電壓分配,沒有電容電壓曾經(jīng)超過其額定值.
電壓的降額 Voltage Derating
電壓的降額用百分比來表示,即給定電壓小于額定電壓的百分比,如一個(gè)450V的電容工作在400V將有11%的電壓降額.
如用至少高于額定電壓135%的化成電壓和85℃的額定或更高溫度 鋁箔所制作的鋁電解電容器,不需要過多的電壓降額,降額可持續(xù)增加工作壽命.
在應(yīng)用中,在溫度小于45℃時(shí)工作不需要降額.
高于75℃,10%的降額是足夠的.
對(duì)于更高的溫度和高的紋波電流,15% 或20%的降額是合適的.
軍事和空間的應(yīng)用使用50%的電壓降額.
在正常室溫下,照相閃光(photoflash)電容可以在滿額定電壓下被使用,因?yàn)樗鼈兪菫檫@樣的職責(zé)而設(shè)計(jì)的.
至少10%的電壓降額對(duì)于頻閃(strobe)電容有好處,因?yàn)樗鼈冞B續(xù)工作會(huì)使它們變熱.
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資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供3,電壓額定DC電壓 RatedDCvoltage額定直流電壓時(shí)標(biāo)示在電容上的電壓,它是包括紋波電壓的最大峰值電壓,這個(gè)電壓可能在額定溫度范圍內(nèi)在端子之間持續(xù)的被供給.較高額定電壓的電容可能代替較低額定電壓的電容所只要外形尺寸,DF和ESR的額定值是兼容的.工作電壓(workingvoltage)簡(jiǎn)稱WV應(yīng)為標(biāo)稱安全值,也就是說應(yīng)用電路中,不得超過此標(biāo)稱電壓.電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時(shí),由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會(huì)導(dǎo)致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個(gè)說法的前提是“遠(yuǎn)低于額定工作電壓”,綜合一些長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的.額定浪涌電壓 Ratedsurgevoltage額定浪涌電壓是最大的直流過電壓,即25℃時(shí)時(shí)間不超過30秒偶然的間隔不少于5分鐘電容可能承受的的電壓.浪涌電壓的測(cè)量 Surgevoltagemeasurement在正常的室溫下給電容通過一個(gè)1000Ω±10%的電阻加上額定浪涌電壓(如果電容量是2500uF或更高,則使用2500,000/CΩ±10%的電阻,C是電容單位是uF).循環(huán)加電壓1/2分鐘開接著41/2分鐘關(guān),當(dāng)處于關(guān)狀態(tài)時(shí),每個(gè)電容通過充電電阻或等效電阻放電.重復(fù)循環(huán)120小時(shí).公布測(cè)試的必要條件是為了DCL,ESR,DF滿足最初的條件,且沒有機(jī)械損壞或電解液的泄漏的跡象.沒有小滴或可視的流動(dòng)的電解液殘留物是允許的.瞬態(tài)過壓 Transientover-voltage鋁電解電容一般能承受限制能量的非常高的瞬態(tài)過壓.超過電容浪涌電壓額定值50V以上的應(yīng)用將造成高的漏電流和固定電壓工作模式就像齊納二極管的反向擊穿.如果電解液不能承受電壓的壓力,電容可能損壞短路,但是即使電解液能承受電壓的壓力,這種操作模式也不能維持很長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)橛呻娙菟a(chǎn)生的氫氣和壓力的積累將造成損壞.冗余電壓鋁電解電容器先充電,再放電,而后將引線短接,再將其放置一段時(shí)間后,兩端子間存在電壓上升的現(xiàn)象;由這種現(xiàn)象所引起的電壓稱之為再生電壓.當(dāng)電壓施加在介質(zhì)之上時(shí),在介質(zhì)內(nèi)部引起電子的轉(zhuǎn)移,從而在介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng),其方向與電壓的方向相反,這種現(xiàn)象稱之為極化反應(yīng).在施加電壓引起介質(zhì)極化后,如果兩端子進(jìn)行放電一直到端子間的電壓為零,爾后將其開路放置一段時(shí)間后,一種潛在的電勢(shì)將出現(xiàn)在兩端子上,這樣就引起了再生電壓.再生電壓在電容器開路放置10天~20天時(shí)達(dá)到峰值,然后逐漸降低,再生電壓有隨著元件變大而增大的趨勢(shì).如果電容器在產(chǎn)生再生電壓后,兩端子短路,瞬間高壓放電可能引起組裝線上的操作員工的恐懼感,并且,有可能導(dǎo)致一些低壓驅(qū)動(dòng)元件被擊穿的危險(xiǎn),預(yù)防出現(xiàn)這種情況的措施是在使用前加100ohm~1Kohm的電阻進(jìn)行放電,或者在產(chǎn)品包裝中用鋁箔覆蓋引起兩端子間短路放電.極性-反向電壓 Polar-ReversedVoltage在電路設(shè)計(jì)和安裝時(shí)要檢查每一個(gè)電容的極性.在電容上會(huì)標(biāo)示極性.盡管電容能持續(xù)承受1.5V的反向電壓,超過這個(gè)值就會(huì)因?yàn)檫^熱,壓力過大或介質(zhì)損壞而損壞電容.這會(huì)造成相關(guān)聯(lián)的開路或短路故障和電容壓力釋放口的破裂.充電-放電Charge-Discharge鋁電解電容沒有被設(shè)計(jì)成可以頻繁快速的充電和放電,頻繁快速的充電和放電會(huì)使電容因?yàn)檫^熱,壓力過大或崩潰而損壞,隨后的故障是開路或短路.對(duì)于充電-放電的應(yīng)用使用電容設(shè)計(jì)成這種應(yīng)用,不要超過制造商所建議的放電速率.電壓分配VoltageSharing在充電期間,每個(gè)串聯(lián)電容的電壓與實(shí)際的電容量的倒數(shù)成正比.但是達(dá)到最終電壓時(shí),每個(gè)電容上的電壓與電容的漏電流的倒數(shù)成正比.當(dāng)然串聯(lián)回路上所有的漏電流是相同的,趨向于更高漏電流的電容將獲得比較小的電壓.因?yàn)槁╇娏麟S所提供的電壓的增加而增加,較低的電壓會(huì)造成較高的漏電阻抗,使電壓趨向相同.測(cè)試高壓母線上的串聯(lián)電容,供給電容多出額定電壓兩倍的10%的電壓,在整個(gè)溫度范圍內(nèi)顯示出良好的電壓分配,沒有電容電壓曾經(jīng)超過其額定值.電壓的降額 VoltageDerating電壓的降額用百分比來表示,即給定電壓小于額定電壓的百分比,如一個(gè)450V的電容工作在400V將有11%的電壓降額.如用至少高于額定電壓135%的化成電壓和85℃的額定或更高溫度鋁箔所制作的鋁電解電容器,不需要過多的電壓降額,降額可持續(xù)增加工作壽命.在應(yīng)用中,在溫度小于45℃時(shí)工作不需要降額.高于75℃,10%的降額是足夠的.對(duì)于更高的溫度和高的紋波電流,15%或20%的降額是合適的.軍事和空間的應(yīng)用使用50%的電壓降額.在正常室溫下,照相閃光(photoflash)電容可以在滿額定電壓下被使用,因?yàn)樗鼈兪菫檫@樣的職責(zé)而設(shè)計(jì)的.至少10%的電壓降額對(duì)于頻閃(strobe)電容有好處,因?yàn)樗鼈冞B續(xù)工作會(huì)使它們變熱..
例如: 如果我們有一個(gè)20V 1.2F 尺寸為3×8.63的電容器,我想用400V 同樣尺寸的電容器去代替,那我們選用的容量是多少?
1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V
即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5
請(qǐng)問V1^1.5之間的是什么符號(hào)? 是開根號(hào)嗎?
1.2×(400/20)1.5=13000uF --- 0.013F@400V
即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5
請(qǐng)問V1^1.5之間的是什么符號(hào)? 是開根號(hào)嗎?
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資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供
5, 紋波電流
紋波電流 Ripple Current
紋波電流是流進(jìn)電容的交流電流.之所以稱為紋波電流是因?yàn)槠渌P(guān)聯(lián)的依附在電容的直流偏置電壓上的交流電壓的行進(jìn)就像水上的紋波一樣.
紋波電流使電容發(fā)熱,太高的溫升將使電容超過它的最大可允許管芯的溫度而很快損壞,但是工作于接近最大允許管芯溫度將大大縮短預(yù)期的壽命.
最大可允許的紋波電流決定于多大可被允許且仍能滿足電容的負(fù)載壽命指標(biāo).對(duì)于鋁電解電容工作于最大允許管芯溫度其負(fù)載壽命指標(biāo)典型值是1000到10,000小時(shí).即六個(gè)星期到一年零七個(gè)星期,對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用這個(gè)時(shí)間都太短了.
紋波電流的技術(shù)規(guī)格 Ripple current specification
紋波電流是由在額定溫度下獲得希望的溫升所決定的.
通常額定溫度為85℃的電容允許的溫升是10℃,最大允許管芯溫度是95℃.
通常額定溫度為105℃的電容允許的溫升是5℃,最大允許管芯溫度是110℃.
紋波電流額定值通常假定電容是對(duì)流冷卻,整個(gè)罐子與空氣接觸.0.006W/℃/in2的對(duì)流系數(shù)是假設(shè)溫升是從空氣到外殼,管芯溫度假設(shè)與外殼溫度相同.
功率損耗等于紋波電流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) .通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR隨溫度的增加而減少,所以可使用低于最大ESR的值去計(jì)算功率損耗.
這有一個(gè)例子,對(duì)于4700uF,450V,直徑為3 inch(76mm),長(zhǎng)為55/8 inchs(143mm) 的罐型電容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假設(shè)你想要這種電容紋波電流額定值.罐型的面積-不包括端子末端-是60.1in2(388mm2).熱導(dǎo)系數(shù)是(0.006)(60.1)=0.36W/℃.對(duì)于10℃的溫升,外殼可能損耗3.6W.所以對(duì)于最大的ESR是30mΩ可允許的紋波電流是11A.(3．6＝I square x 0．03)
像這個(gè)例子里的大的罐型電容忽略了從外殼到管芯的溫升就會(huì)嚴(yán)重的夸大了紋波電流的容量.
紋波電流的溫度特性 Ripple current temperature characteristics
對(duì)于工作溫度小于額定溫度額定紋波電流會(huì)增加.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)顯示增加量.一般增加量決定于最大管芯溫度(Tc),額定溫度(Tr)和環(huán)境溫度(Ta)即:
紋波溫度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2
高的紋波電流會(huì)使工作壽命小于預(yù)期壽命,因?yàn)殡娙輹r(shí)間越長(zhǎng)其ESR越大對(duì)于相同的紋波電流發(fā)熱量會(huì)增加.這加速了磨損.
紋波電流的頻率特性 Ripple current frequency characteristics
工作頻率不是120Hz時(shí),要校正額定紋波電流.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)顯示增加量.通常增加量決定于預(yù)期隨頻率的變化的ESR,但是就像上面所討論的,ESR是溫度,電容量,額定電壓和頻率復(fù)雜的函數(shù).所以很難產(chǎn)生一個(gè)精確模擬其對(duì)頻率依賴的紋波-頻率的增量表.對(duì)于高紋波電流的應(yīng)用要確認(rèn)在你感興趣的頻率下的ESR,并計(jì)算總的功率損耗.
電解電容器的壽命還與電容器長(zhǎng)時(shí)間工作的交流電流與額定脈沖電流(一般是指在85℃的環(huán)境溫度下測(cè)試值,但是有一些耐高溫的電解電容器是在125℃時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù))的比值有關(guān).一般說來,這個(gè)比值越大,電解電容器的壽命越短,當(dāng)流過電解電容器的電流為額定電流的3.8倍時(shí),電解電容器一般都已經(jīng)損壞.所以,電解電容器有它的安全工作區(qū),對(duì)于一般應(yīng)用,當(dāng)交流電流與額定脈沖電流的比值在3.0倍以下時(shí),對(duì)于壽命的要求已經(jīng)滿足.
實(shí)際上d的變化范圍在5%—20%之間,它造成紋波電流大小約是電容直流輸出電流,的2-4倍.D的選擇對(duì)電容器的影響很大,一個(gè)比較小的d值和高峰值的沖點(diǎn)線路能夠產(chǎn)生一個(gè)比較大的紋波電流值.紋波電流和d的關(guān)系可在中看到,根據(jù)ESR和頻率的關(guān)系,變換d將會(huì)導(dǎo)致電容的能耗,這個(gè)能耗正比于紋波電流,或正比于紋波電流的平方,或者是著兩個(gè)值中的某一點(diǎn).
漣波電流對(duì)于石機(jī)的濾波電路來說,是一個(gè)很重要的參數(shù).漣波電流Irac 是愈高愈好.他的高低與工作頻率相關(guān),頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小.傳統(tǒng)的認(rèn)為我們需要在低頻時(shí)能夠有很高的漣波電流,以求得到良好的大電流放電特性,使的低頻更加結(jié)實(shí)飽滿富有彈性,以及良好的控制驅(qū)動(dòng)特性;實(shí)際上在高頻時(shí)高的漣波電流對(duì)音色的正面幫助也很大,可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感.
在我們現(xiàn)有的摩濾波電容的文章中,推薦的大部分電容都是日本貨,比如說elna,紅寶石,nichicon(籃精靈),當(dāng)然還有日本化工等品種,由于我們一入道就接觸這些電容,因此先入為主的我們就認(rèn)為這些電容就是最好的電容.當(dāng)然,玩膽機(jī)的朋友,眼界更為開闊,他們決不輕易使用這些日本貨,而是想方設(shè)法地去尋找歐美貨.根據(jù)本人這些年的實(shí)踐來看,在上面的那些日本貨中,除了ENLA的極少數(shù)品種和歐美品種和能有一拼外,其他的品種根本不是歐美貨的對(duì)手.
在膽機(jī)用濾波電容中,美國的cornell dubilier的效果不錯(cuò),它的直徑是35mm,高度要比日本貨高一倍,但是相同耐壓的RIFA電容的直徑是75mm,無法安裝.cornell dubilier電容的腳是2個(gè)較粗的接線柱,通過螺絲固定,而很多日本貨是四個(gè)腳,直接焊接,因此在替換的時(shí)候仍然比較麻煩,我費(fèi)了很大力氣才把我的膽機(jī)上的四個(gè)濾波電容換好.
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5, 紋波電流
紋波電流 Ripple Current
紋波電流是流進(jìn)電容的交流電流.之所以稱為紋波電流是因?yàn)槠渌P(guān)聯(lián)的依附在電容的直流偏置電壓上的交流電壓的行進(jìn)就像水上的紋波一樣.
紋波電流使電容發(fā)熱,太高的溫升將使電容超過它的最大可允許管芯的溫度而很快損壞,但是工作于接近最大允許管芯溫度將大大縮短預(yù)期的壽命.
最大可允許的紋波電流決定于多大可被允許且仍能滿足電容的負(fù)載壽命指標(biāo).對(duì)于鋁電解電容工作于最大允許管芯溫度其負(fù)載壽命指標(biāo)典型值是1000到10,000小時(shí).即六個(gè)星期到一年零七個(gè)星期,對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用這個(gè)時(shí)間都太短了.
紋波電流的技術(shù)規(guī)格 Ripple current specification
紋波電流是由在額定溫度下獲得希望的溫升所決定的.
通常額定溫度為85℃的電容允許的溫升是10℃,最大允許管芯溫度是95℃.
通常額定溫度為105℃的電容允許的溫升是5℃,最大允許管芯溫度是110℃.
紋波電流額定值通常假定電容是對(duì)流冷卻,整個(gè)罐子與空氣接觸.0.006W/℃/in2的對(duì)流系數(shù)是假設(shè)溫升是從空氣到外殼,管芯溫度假設(shè)與外殼溫度相同.
功率損耗等于紋波電流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) .通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR隨溫度的增加而減少,所以可使用低于最大ESR的值去計(jì)算功率損耗.
這有一個(gè)例子,對(duì)于4700uF,450V,直徑為3 inch(76mm),長(zhǎng)為55/8 inchs(143mm) 的罐型電容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假設(shè)你想要這種電容紋波電流額定值.罐型的面積-不包括端子末端-是60.1in2(388mm2).熱導(dǎo)系數(shù)是(0.006)(60.1)=0.36W/℃.對(duì)于10℃的溫升,外殼可能損耗3.6W.所以對(duì)于最大的ESR是30mΩ可允許的紋波電流是11A.(3．6＝I square x 0．03)
像這個(gè)例子里的大的罐型電容忽略了從外殼到管芯的溫升就會(huì)嚴(yán)重的夸大了紋波電流的容量.
紋波電流的溫度特性 Ripple current temperature characteristics
對(duì)于工作溫度小于額定溫度額定紋波電流會(huì)增加.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)顯示增加量.一般增加量決定于最大管芯溫度(Tc),額定溫度(Tr)和環(huán)境溫度(Ta)即:
紋波溫度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2
高的紋波電流會(huì)使工作壽命小于預(yù)期壽命,因?yàn)殡娙輹r(shí)間越長(zhǎng)其ESR越大對(duì)于相同的紋波電流發(fā)熱量會(huì)增加.這加速了磨損.
紋波電流的頻率特性 Ripple current frequency characteristics
工作頻率不是120Hz時(shí),要校正額定紋波電流.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)顯示增加量.通常增加量決定于預(yù)期隨頻率的變化的ESR,但是就像上面所討論的,ESR是溫度,電容量,額定電壓和頻率復(fù)雜的函數(shù).所以很難產(chǎn)生一個(gè)精確模擬其對(duì)頻率依賴的紋波-頻率的增量表.對(duì)于高紋波電流的應(yīng)用要確認(rèn)在你感興趣的頻率下的ESR,并計(jì)算總的功率損耗.
電解電容器的壽命還與電容器長(zhǎng)時(shí)間工作的交流電流與額定脈沖電流(一般是指在85℃的環(huán)境溫度下測(cè)試值,但是有一些耐高溫的電解電容器是在125℃時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù))的比值有關(guān).一般說來,這個(gè)比值越大,電解電容器的壽命越短,當(dāng)流過電解電容器的電流為額定電流的3.8倍時(shí),電解電容器一般都已經(jīng)損壞.所以,電解電容器有它的安全工作區(qū),對(duì)于一般應(yīng)用,當(dāng)交流電流與額定脈沖電流的比值在3.0倍以下時(shí),對(duì)于壽命的要求已經(jīng)滿足.
實(shí)際上d的變化范圍在5%—20%之間,它造成紋波電流大小約是電容直流輸出電流,的2-4倍.D的選擇對(duì)電容器的影響很大,一個(gè)比較小的d值和高峰值的沖點(diǎn)線路能夠產(chǎn)生一個(gè)比較大的紋波電流值.紋波電流和d的關(guān)系可在中看到,根據(jù)ESR和頻率的關(guān)系,變換d將會(huì)導(dǎo)致電容的能耗,這個(gè)能耗正比于紋波電流,或正比于紋波電流的平方,或者是著兩個(gè)值中的某一點(diǎn).
漣波電流對(duì)于石機(jī)的濾波電路來說,是一個(gè)很重要的參數(shù).漣波電流Irac 是愈高愈好.他的高低與工作頻率相關(guān),頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小.傳統(tǒng)的認(rèn)為我們需要在低頻時(shí)能夠有很高的漣波電流,以求得到良好的大電流放電特性,使的低頻更加結(jié)實(shí)飽滿富有彈性,以及良好的控制驅(qū)動(dòng)特性;實(shí)際上在高頻時(shí)高的漣波電流對(duì)音色的正面幫助也很大,可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感.
在我們現(xiàn)有的摩濾波電容的文章中,推薦的大部分電容都是日本貨,比如說elna,紅寶石,nichicon(籃精靈),當(dāng)然還有日本化工等品種,由于我們一入道就接觸這些電容,因此先入為主的我們就認(rèn)為這些電容就是最好的電容.當(dāng)然,玩膽機(jī)的朋友,眼界更為開闊,他們決不輕易使用這些日本貨,而是想方設(shè)法地去尋找歐美貨.根據(jù)本人這些年的實(shí)踐來看,在上面的那些日本貨中,除了ENLA的極少數(shù)品種和歐美品種和能有一拼外,其他的品種根本不是歐美貨的對(duì)手.
在膽機(jī)用濾波電容中,美國的cornell dubilier的效果不錯(cuò),它的直徑是35mm,高度要比日本貨高一倍,但是相同耐壓的RIFA電容的直徑是75mm,無法安裝.cornell dubilier電容的腳是2個(gè)較粗的接線柱,通過螺絲固定,而很多日本貨是四個(gè)腳,直接焊接,因此在替換的時(shí)候仍然比較麻煩,我費(fèi)了很大力氣才把我的膽機(jī)上的四個(gè)濾波電容換好.
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資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供
6,等效串聯(lián)電阻 ESR
等效串聯(lián)電阻 Equivalent Series Resistance
等效串聯(lián)電阻(ESR)是一個(gè)單一的電阻值,它代表了所有的電容的歐姆損耗與電容相串聯(lián).
用于DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源輸入濾波電容器,因開關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能,故濾波電容器中流過較大的高頻電流,當(dāng)電解電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)較大時(shí),將產(chǎn)生較大損耗,導(dǎo)致電解電容器發(fā)熱.而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波(特別是高頻紋波)電流產(chǎn)生的發(fā)熱. 電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓.
ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR要求越低越好.當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大 ESR愈低.
當(dāng)容量固定時(shí),選用高額定電壓的品種可以降低 ESR.
低頻時(shí)ESR高,
高頻時(shí)ESR低,
高溫也會(huì)使ESR上升.
ESR的測(cè)量 ESR measurement
對(duì)于鋁電解電容,是在25℃時(shí)測(cè)試在一個(gè)測(cè)量橋式電路中等效串聯(lián)電路中的電阻值作為ESR的值,測(cè)量橋式電路用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有正向偏置電壓的電源來供電.
ESR的溫度特性 ESR Temperature characteristics
ESR隨溫度的的增加而降低.
從25℃到限制的最高溫度ESR大約降低35%到50%.
但是在限制的最低溫度時(shí)ESR的增加超過10倍.
對(duì)于額定溫度為-20℃或-40℃的電容,在-40℃時(shí)ESR的增加超過100倍.
ESR的頻率特性 ESR Frequency characteristics
像DF一樣,ESR隨頻率而變化.重寫一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式來模擬:
ESR=10,000(DFif) /2лfC +ESRhf
用ESR來表示,在低頻時(shí)ESR隨著頻率的增加穩(wěn)定的下降,
關(guān)電源的體積不斷縮小,能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高,使得開關(guān)電源的工作頻率不斷提高(從20kHz到500kHz,甚至達(dá)到1MHz以上),導(dǎo)致其輸出部分的高頻噪聲加大,為了有效濾波,必須使用超低高頻阻抗或低等效串聯(lián)電阻(ESR)的電容器.
D.3 損耗因數(shù)- Dissipation Factor(DF)
Tan& (損耗角正切)
在等效電路中,等效串聯(lián)電阻ESR同容抗1/wC 之比稱為 Tan& ,其測(cè)量條件與電容量相同.
Tan&=R(ESR)/(1/ wC)= wC R(ESR)
其中:R(ESR)= ESR(120HZ) w =2 X 3.14 f
F= 120Hz
Tan& 隨著測(cè)量頻率的增加而變大,隨著測(cè)量溫度的下降而增大.
損耗因數(shù)是測(cè)量損耗角的正切值并用百分?jǐn)?shù)來表示.損耗因數(shù)也是ESR同容性電抗的比值,因此與ESR有關(guān),用公式表示:
DF=2лfC(ESR)/10,000
DF是用百分?jǐn)?shù)表示的沒有單位的數(shù)值,測(cè)試頻率f的單位是Hz,電容量C的單位是Uf,ESR的單位是Ω.
DF的測(cè)試 DF measurement
DF的測(cè)試是在25℃用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有偏置電壓的電源來供電下完成的.DF的值與溫度和頻率有關(guān).
DF的溫度特性 DF Temperature characteristics
損耗因數(shù)隨溫度的升高而降低.從25℃到最高溫度限制值時(shí)DF大約降低50%,但是在最低溫度限制值時(shí),DF增加超過10倍.額定溫度為-55℃的更好的器件的DF值在-40℃時(shí)增加量不到5倍.
DF的頻率特性 DF Frequency characteristics、
損耗因數(shù)在高頻時(shí)隨頻率的變化而變化.DF用以下的公式來模擬:
DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000
DF是用百分?jǐn)?shù)來表示的總的損耗因數(shù),DFif是用百分?jǐn)?shù)來表示的低頻的損耗因數(shù),ESRhf是高頻時(shí)的ESR單位Ω,f是測(cè)試頻率單位Hz,C是測(cè)試頻率下的電容量單位uF.DFif是由功率損失所造成的,功率損失是由在鋁氧化介質(zhì)的分子排列方向的電場(chǎng)所產(chǎn)生的.ESRhf是由在薄膜,連接器和電解液/隔離物墊上的阻性損耗所造成的.電解液/隔離物墊上的電阻值經(jīng)常起主導(dǎo)作用,它的電阻值隨頻率變化很小.DFif的范圍大約是從1.5%到3%.ESRhf的范圍是從0.002到10Ω,隨溫度而降低.
上面DF的公式表明DF在低頻時(shí)是個(gè)常數(shù),在交越頻率處跨越到降低的DF和固定的ESR,交越頻率與電容量成反比.因此高電容量的電容其交越頻率就低.隨著頻率的增加高電容量的電容比低電容量的電容DF降低的更多.
DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;
當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高,DF值就愈低.
頻率愈高,DF值愈高,
溫度愈高, DF值也愈高.
DF 值一般不標(biāo)注在電容器上或規(guī)格介紹上面.在DIY選取電容時(shí),可優(yōu)先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時(shí),選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方 面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會(huì)有更好的表現(xiàn)的.當(dāng)然 再高了性價(jià)比上就不合算了.
含浸 Impregnation
電容器元件注入電解液,浸透紙隔離物并且滲透到蝕刻管道里.注入的方法可能會(huì)涉及到器件的浸入和真空壓力周期的應(yīng)用不管使用或不使用加熱,或者在小單元情況下僅僅是簡(jiǎn)單的吸收.電解液是根據(jù)電壓和工作溫度范圍用不同的公式表示的成分的復(fù)雜混合物.其基本的成分是具有可溶性和可導(dǎo)電性的鹽-一種溶解物-以產(chǎn)生電的傳導(dǎo).普通的溶劑是乙烯乙二醇(EG), 二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁內(nèi)酯(GBL).普通的溶解物是銨硼酸鹽和其它的銨鹽.EG典型應(yīng)用于額定值為-20℃或-40℃的電容.DFM和GBL經(jīng)常應(yīng)用于額定值為-55℃的電容.
在電解液里水起很大的作用.水增加了導(dǎo)電性因此減少了電容的阻抗.但是它降低了沸點(diǎn)因而妨礙了高溫性能,減少了貯藏壽命.占幾個(gè)百分點(diǎn)的水是必要的,因?yàn)殡娊庖阂S持鋁氧化物電介質(zhì)的完整性.當(dāng)漏電流流動(dòng)時(shí),水被分解為氫和氧,氧被附著在陽極金屬薄片上通過增加更多的氧來復(fù)原漏電流地點(diǎn).氫通過電容的密封橡膠溢出.
.
6,等效串聯(lián)電阻 ESR
等效串聯(lián)電阻 Equivalent Series Resistance
等效串聯(lián)電阻(ESR)是一個(gè)單一的電阻值,它代表了所有的電容的歐姆損耗與電容相串聯(lián).
用于DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源輸入濾波電容器,因開關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能,故濾波電容器中流過較大的高頻電流,當(dāng)電解電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)較大時(shí),將產(chǎn)生較大損耗,導(dǎo)致電解電容器發(fā)熱.而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波(特別是高頻紋波)電流產(chǎn)生的發(fā)熱. 電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓.
ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR要求越低越好.當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大 ESR愈低.
當(dāng)容量固定時(shí),選用高額定電壓的品種可以降低 ESR.
低頻時(shí)ESR高,
高頻時(shí)ESR低,
高溫也會(huì)使ESR上升.
ESR的測(cè)量 ESR measurement
對(duì)于鋁電解電容,是在25℃時(shí)測(cè)試在一個(gè)測(cè)量橋式電路中等效串聯(lián)電路中的電阻值作為ESR的值,測(cè)量橋式電路用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有正向偏置電壓的電源來供電.
ESR的溫度特性 ESR Temperature characteristics
ESR隨溫度的的增加而降低.
從25℃到限制的最高溫度ESR大約降低35%到50%.
但是在限制的最低溫度時(shí)ESR的增加超過10倍.
對(duì)于額定溫度為-20℃或-40℃的電容,在-40℃時(shí)ESR的增加超過100倍.
ESR的頻率特性 ESR Frequency characteristics
像DF一樣,ESR隨頻率而變化.重寫一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式來模擬:
ESR=10,000(DFif) /2лfC +ESRhf
用ESR來表示,在低頻時(shí)ESR隨著頻率的增加穩(wěn)定的下降,
關(guān)電源的體積不斷縮小,能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高,使得開關(guān)電源的工作頻率不斷提高(從20kHz到500kHz,甚至達(dá)到1MHz以上),導(dǎo)致其輸出部分的高頻噪聲加大,為了有效濾波,必須使用超低高頻阻抗或低等效串聯(lián)電阻(ESR)的電容器.
D.3 損耗因數(shù)- Dissipation Factor(DF)
Tan& (損耗角正切)
在等效電路中,等效串聯(lián)電阻ESR同容抗1/wC 之比稱為 Tan& ,其測(cè)量條件與電容量相同.
Tan&=R(ESR)/(1/ wC)= wC R(ESR)
其中:R(ESR)= ESR(120HZ) w =2 X 3.14 f
F= 120Hz
Tan& 隨著測(cè)量頻率的增加而變大,隨著測(cè)量溫度的下降而增大.
損耗因數(shù)是測(cè)量損耗角的正切值并用百分?jǐn)?shù)來表示.損耗因數(shù)也是ESR同容性電抗的比值,因此與ESR有關(guān),用公式表示:
DF=2лfC(ESR)/10,000
DF是用百分?jǐn)?shù)表示的沒有單位的數(shù)值,測(cè)試頻率f的單位是Hz,電容量C的單位是Uf,ESR的單位是Ω.
DF的測(cè)試 DF measurement
DF的測(cè)試是在25℃用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有偏置電壓的電源來供電下完成的.DF的值與溫度和頻率有關(guān).
DF的溫度特性 DF Temperature characteristics
損耗因數(shù)隨溫度的升高而降低.從25℃到最高溫度限制值時(shí)DF大約降低50%,但是在最低溫度限制值時(shí),DF增加超過10倍.額定溫度為-55℃的更好的器件的DF值在-40℃時(shí)增加量不到5倍.
DF的頻率特性 DF Frequency characteristics、
損耗因數(shù)在高頻時(shí)隨頻率的變化而變化.DF用以下的公式來模擬:
DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000
DF是用百分?jǐn)?shù)來表示的總的損耗因數(shù),DFif是用百分?jǐn)?shù)來表示的低頻的損耗因數(shù),ESRhf是高頻時(shí)的ESR單位Ω,f是測(cè)試頻率單位Hz,C是測(cè)試頻率下的電容量單位uF.DFif是由功率損失所造成的,功率損失是由在鋁氧化介質(zhì)的分子排列方向的電場(chǎng)所產(chǎn)生的.ESRhf是由在薄膜,連接器和電解液/隔離物墊上的阻性損耗所造成的.電解液/隔離物墊上的電阻值經(jīng)常起主導(dǎo)作用,它的電阻值隨頻率變化很小.DFif的范圍大約是從1.5%到3%.ESRhf的范圍是從0.002到10Ω,隨溫度而降低.
上面DF的公式表明DF在低頻時(shí)是個(gè)常數(shù),在交越頻率處跨越到降低的DF和固定的ESR,交越頻率與電容量成反比.因此高電容量的電容其交越頻率就低.隨著頻率的增加高電容量的電容比低電容量的電容DF降低的更多.
DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;
當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高,DF值就愈低.
頻率愈高,DF值愈高,
溫度愈高, DF值也愈高.
DF 值一般不標(biāo)注在電容器上或規(guī)格介紹上面.在DIY選取電容時(shí),可優(yōu)先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時(shí),選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方 面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會(huì)有更好的表現(xiàn)的.當(dāng)然 再高了性價(jià)比上就不合算了.
含浸 Impregnation
電容器元件注入電解液,浸透紙隔離物并且滲透到蝕刻管道里.注入的方法可能會(huì)涉及到器件的浸入和真空壓力周期的應(yīng)用不管使用或不使用加熱,或者在小單元情況下僅僅是簡(jiǎn)單的吸收.電解液是根據(jù)電壓和工作溫度范圍用不同的公式表示的成分的復(fù)雜混合物.其基本的成分是具有可溶性和可導(dǎo)電性的鹽-一種溶解物-以產(chǎn)生電的傳導(dǎo).普通的溶劑是乙烯乙二醇(EG), 二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁內(nèi)酯(GBL).普通的溶解物是銨硼酸鹽和其它的銨鹽.EG典型應(yīng)用于額定值為-20℃或-40℃的電容.DFM和GBL經(jīng)常應(yīng)用于額定值為-55℃的電容.
在電解液里水起很大的作用.水增加了導(dǎo)電性因此減少了電容的阻抗.但是它降低了沸點(diǎn)因而妨礙了高溫性能,減少了貯藏壽命.占幾個(gè)百分點(diǎn)的水是必要的,因?yàn)殡娊庖阂S持鋁氧化物電介質(zhì)的完整性.當(dāng)漏電流流動(dòng)時(shí),水被分解為氫和氧,氧被附著在陽極金屬薄片上通過增加更多的氧來復(fù)原漏電流地點(diǎn).氫通過電容的密封橡膠溢出.
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回復(fù)
資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供
7,漏電流
DCL漏電流 DC Leakage Current(DCL)
DC漏電流是指在給定的額定電壓下流過電容的直流電流值.漏電流的值依賴于給定的電壓,充電周期和電容的溫度.
電容器的介質(zhì)對(duì)直流電具有很大的阻礙作用.
由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流,
剛施加電壓時(shí),漏電流較大,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),漏電流會(huì)逐漸減小并最終保持穩(wěn)定.
測(cè)試溫度和電壓對(duì)漏電留具有很大的影響.
漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大
DCL的測(cè)試方法 DCL Method of measurement
漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.
鋁電解電容都存在漏電的情況,這是物理結(jié)構(gòu)所決定的.
漏電流當(dāng)然是越小越好.
電容器容量愈高,漏電流就愈大.
降低工作電壓可降低漏電流.
選用更高耐壓的品種也會(huì)有助于減小漏電流.
相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個(gè)簡(jiǎn)便可行的好方法;降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命.真是好處多多,唯價(jià)格上會(huì)高一些.
而漏電流值大小的控制是電容器三個(gè)參數(shù)中的重點(diǎn),漏電流值大小是判斷電容器質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志.
影響鋁電解電容漏電流值的主要因素有 :
(1)所 用 原 材 料 的 純 度 情 況 , 包 括 正 極 箔 的 含 雜 質(zhì) 情 況 , 負(fù) 極 箔 純 度 、 去 離 子 水 的 純 度 , 電 解 紙 的 雜 質(zhì) 含 量 以 及 其 它 結(jié) 構(gòu) 材 料 、 密 封 材 料 等 等 .
(2)工作電 解 液 的 成 分 、 粘 度 、 P H 值 、 比 電 阻 .
(3)工 作 和 貯存 環(huán) 境 的 影 響 .
(4)電 容 器 生 產(chǎn) 的 環(huán) 境 和 制 造 工 藝 的 控 制 , 特 別 是 老 煉 工 藝 , 電 容 器 內(nèi) 部 氧 化 膜 的 修 補(bǔ) 過 程 等 .
把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.
DCL的溫度特性 DCL Temperature characteristics
隨溫度的增加而增加
DCL的測(cè)試方法 DCL Method of measurement
漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.
把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.
DCL的電壓特性 DCL Voltage characteristics
漏電流的值隨著提供的電壓的降低會(huì)迅速的減少.
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7,漏電流
DCL漏電流 DC Leakage Current(DCL)
DC漏電流是指在給定的額定電壓下流過電容的直流電流值.漏電流的值依賴于給定的電壓,充電周期和電容的溫度.
電容器的介質(zhì)對(duì)直流電具有很大的阻礙作用.
由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流,
剛施加電壓時(shí),漏電流較大,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),漏電流會(huì)逐漸減小并最終保持穩(wěn)定.
測(cè)試溫度和電壓對(duì)漏電留具有很大的影響.
漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大
DCL的測(cè)試方法 DCL Method of measurement
漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.
鋁電解電容都存在漏電的情況,這是物理結(jié)構(gòu)所決定的.
漏電流當(dāng)然是越小越好.
電容器容量愈高,漏電流就愈大.
降低工作電壓可降低漏電流.
選用更高耐壓的品種也會(huì)有助于減小漏電流.
相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個(gè)簡(jiǎn)便可行的好方法;降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命.真是好處多多,唯價(jià)格上會(huì)高一些.
而漏電流值大小的控制是電容器三個(gè)參數(shù)中的重點(diǎn),漏電流值大小是判斷電容器質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志.
影響鋁電解電容漏電流值的主要因素有 :
(1)所 用 原 材 料 的 純 度 情 況 , 包 括 正 極 箔 的 含 雜 質(zhì) 情 況 , 負(fù) 極 箔 純 度 、 去 離 子 水 的 純 度 , 電 解 紙 的 雜 質(zhì) 含 量 以 及 其 它 結(jié) 構(gòu) 材 料 、 密 封 材 料 等 等 .
(2)工作電 解 液 的 成 分 、 粘 度 、 P H 值 、 比 電 阻 .
(3)工 作 和 貯存 環(huán) 境 的 影 響 .
(4)電 容 器 生 產(chǎn) 的 環(huán) 境 和 制 造 工 藝 的 控 制 , 特 別 是 老 煉 工 藝 , 電 容 器 內(nèi) 部 氧 化 膜 的 修 補(bǔ) 過 程 等 .
把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.
DCL的溫度特性 DCL Temperature characteristics
隨溫度的增加而增加
DCL的測(cè)試方法 DCL Method of measurement
漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.
把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.
DCL的電壓特性 DCL Voltage characteristics
漏電流的值隨著提供的電壓的降低會(huì)迅速的減少.
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@世界真奇妙
資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供7,漏電流DCL漏電流 DCLeakageCurrent(DCL)DC漏電流是指在給定的額定電壓下流過電容的直流電流值.漏電流的值依賴于給定的電壓,充電周期和電容的溫度.電容器的介質(zhì)對(duì)直流電具有很大的阻礙作用.由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流,剛施加電壓時(shí),漏電流較大,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),漏電流會(huì)逐漸減小并最終保持穩(wěn)定.測(cè)試溫度和電壓對(duì)漏電留具有很大的影響.漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大DCL的測(cè)試方法 DCLMethodofmeasurement漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.鋁電解電容都存在漏電的情況,這是物理結(jié)構(gòu)所決定的.漏電流當(dāng)然是越小越好.電容器容量愈高,漏電流就愈大.降低工作電壓可降低漏電流.選用更高耐壓的品種也會(huì)有助于減小漏電流.相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個(gè)簡(jiǎn)便可行的好方法;降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命.真是好處多多,唯價(jià)格上會(huì)高一些.而漏電流值大小的控制是電容器三個(gè)參數(shù)中的重點(diǎn),漏電流值大小是判斷電容器質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志.影響鋁電解電容漏電流值的主要因素有:(1)所用原材料的純度情況,包括正極箔的含雜質(zhì)情況,負(fù)極箔純度、去離子水的純度,電解紙的雜質(zhì)含量以及其它結(jié)構(gòu)材料、密封材料等等.(2)工作電解液的成分、粘度、PH值、比電阻.(3)工作和貯存環(huán)境的影響.(4)電容器生產(chǎn)的環(huán)境和制造工藝的控制,特別是老煉工藝,電容器內(nèi)部氧化膜的修補(bǔ)過程等.把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.DCL的溫度特性 DCLTemperaturecharacteristics隨溫度的增加而增加DCL的測(cè)試方法 DCLMethodofmeasurement漏電流的測(cè)量是在25℃的溫度下,提供額定電壓并通過1000Ω的保護(hù)電阻同測(cè)量電路中的電容相串聯(lián).加電壓5分鐘以后,漏電流沒有超過規(guī)格所給定的最大值.把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電,放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.DCL的電壓特性 DCLVoltagecharacteristics漏電流的值隨著提供的電壓的降低會(huì)迅速的減少..
可不可以把電容的容量做大拿來當(dāng)電池用
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9,電感 Inductance
電感是等效串聯(lián)電感,對(duì)于溫度和頻率相對(duì)獨(dú)立.對(duì)于SMT典型值的范圍是從2到8nH,對(duì)于徑向引線的類型其典型值的范圍是從10到30nH,對(duì)于螺絲端子的類型其典型值的范圍是從20 nH到50nH,對(duì)于軸向引線的類型其典型值高達(dá)200nH.這些低的值是通過制表區(qū)域和介質(zhì)接觸幾何學(xué)的固有的低的電感量所獲得的.電容元件具有小于2nH的典型的電感量.
CDE 電感的簡(jiǎn)單計(jì)算公式: ( 直徑/2) +5 < 電感 (nH)< 直徑-8
.
9,電感 Inductance
電感是等效串聯(lián)電感,對(duì)于溫度和頻率相對(duì)獨(dú)立.對(duì)于SMT典型值的范圍是從2到8nH,對(duì)于徑向引線的類型其典型值的范圍是從10到30nH,對(duì)于螺絲端子的類型其典型值的范圍是從20 nH到50nH,對(duì)于軸向引線的類型其典型值高達(dá)200nH.這些低的值是通過制表區(qū)域和介質(zhì)接觸幾何學(xué)的固有的低的電感量所獲得的.電容元件具有小于2nH的典型的電感量.
CDE 電感的簡(jiǎn)單計(jì)算公式: ( 直徑/2) +5 < 電感 (nH)< 直徑-8
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10,絕緣和接地 Insulation and Grounding
非固態(tài)電解液鋁電解電容的鋁外殼通過與電解液接觸與負(fù)極相連.所產(chǎn)生的絕緣電阻從幾個(gè)歐姆到幾千個(gè)歐姆.對(duì)于軸向端子的電容和扁平組件封裝外殼與負(fù)極端子連接.如果同外殼接觸的器件有一定電平而不是負(fù)極端子,使用帶絕緣套的電容.
塑料絕緣(UL224VW-1 )能承受3000Vdc或2500Vac,60Hz1分鐘,電壓加在外殼和一個(gè)1/4英寸寬圍繞絕緣套的金屬薄膜之間.給電容安裝上滿意的尼龍螺母和間隔孔.
在薄膜和電容外殼之間加電100V 2分鐘以后,絕緣電阻不小于100MΩ.
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10,絕緣和接地 Insulation and Grounding
非固態(tài)電解液鋁電解電容的鋁外殼通過與電解液接觸與負(fù)極相連.所產(chǎn)生的絕緣電阻從幾個(gè)歐姆到幾千個(gè)歐姆.對(duì)于軸向端子的電容和扁平組件封裝外殼與負(fù)極端子連接.如果同外殼接觸的器件有一定電平而不是負(fù)極端子,使用帶絕緣套的電容.
塑料絕緣(UL224VW-1 )能承受3000Vdc或2500Vac,60Hz1分鐘,電壓加在外殼和一個(gè)1/4英寸寬圍繞絕緣套的金屬薄膜之間.給電容安裝上滿意的尼龍螺母和間隔孔.
在薄膜和電容外殼之間加電100V 2分鐘以后,絕緣電阻不小于100MΩ.
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11,平衡電阻 Balancing Resistors
在額定溫度時(shí),串聯(lián)的兩個(gè)電容漏電流的差異能被估計(jì)為0.0015CVr單位是uA,C是額定電容量單位是uF,Vb是通過兩個(gè)電容的電壓?jiǎn)挝皇荲dc.使用這種估計(jì)數(shù)值,使用下面的公式來為每個(gè)電容選取平衡電阻的值.
R=(2Vr-Vb)/(0.0015CVr)
R使平衡電阻單位是MΩ,Vr是你想要加在每一個(gè)電容上的最大電壓,Vb是通過兩個(gè)電容的最大母線電壓.
對(duì)于三個(gè)或更多的電容串聯(lián)可使用下面的公式,n是串聯(lián)電容的個(gè)數(shù):
R=(Vr-Vb/n)/(0.00075CVr)
當(dāng)兩個(gè)電容串聯(lián)時(shí),電壓的分配很少使用平衡電阻.在使用平衡電阻作為電壓放電以前,應(yīng)考慮到不使用平衡電阻通常會(huì)增加系統(tǒng)的可靠性因?yàn)椴皇褂闷胶怆娮杩山档碗娙葜車臏囟?除去比電容可靠性低的元器件就意味著保護(hù).作為替代,使用相同生產(chǎn)的一批電容以確保相同的漏電流或使用更高的額定電壓以允許不同生產(chǎn)商的電容電壓的不均衡.確保串聯(lián)的電容有相同的熱的環(huán)境.
11,平衡電阻 Balancing Resistors
在額定溫度時(shí),串聯(lián)的兩個(gè)電容漏電流的差異能被估計(jì)為0.0015CVr單位是uA,C是額定電容量單位是uF,Vb是通過兩個(gè)電容的電壓?jiǎn)挝皇荲dc.使用這種估計(jì)數(shù)值,使用下面的公式來為每個(gè)電容選取平衡電阻的值.
R=(2Vr-Vb)/(0.0015CVr)
R使平衡電阻單位是MΩ,Vr是你想要加在每一個(gè)電容上的最大電壓,Vb是通過兩個(gè)電容的最大母線電壓.
對(duì)于三個(gè)或更多的電容串聯(lián)可使用下面的公式,n是串聯(lián)電容的個(gè)數(shù):
R=(Vr-Vb/n)/(0.00075CVr)
當(dāng)兩個(gè)電容串聯(lián)時(shí),電壓的分配很少使用平衡電阻.在使用平衡電阻作為電壓放電以前,應(yīng)考慮到不使用平衡電阻通常會(huì)增加系統(tǒng)的可靠性因?yàn)椴皇褂闷胶怆娮杩山档碗娙葜車臏囟?除去比電容可靠性低的元器件就意味著保護(hù).作為替代,使用相同生產(chǎn)的一批電容以確保相同的漏電流或使用更高的額定電壓以允許不同生產(chǎn)商的電容電壓的不均衡.確保串聯(lián)的電容有相同的熱的環(huán)境.
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12,放置壽命 Self Life
存儲(chǔ)5到10年以上的鋁電解電容可能會(huì)增加DC漏電流.在使用之前檢查DCL是否滿足應(yīng)用的需要.經(jīng)過1,000Ω的電阻加上額定電壓30分鐘來重新限定高DCL個(gè)體的條件.
存儲(chǔ)壽命是測(cè)量電容如何維持長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)尤其在高溫下.為了測(cè)試存儲(chǔ)壽命,將電容放在一個(gè)爐中,設(shè)置存儲(chǔ)壽命測(cè)試溫度為-0+3℃作為存儲(chǔ)壽命測(cè)試周期.完成實(shí)驗(yàn)在25℃下穩(wěn)定電容24h或更長(zhǎng)時(shí)間.提供額定電壓30分鐘,確認(rèn)測(cè)試后的限制值.如果沒有另外的指標(biāo),則電容量,DCL和ESR將滿足開始的要求.
(1) 在溫度為5~30℃,濕度為75%以下的室內(nèi)儲(chǔ)存
(2) 不要保存在組裝使用中禁用的環(huán)境及同等條件下
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12,放置壽命 Self Life
存儲(chǔ)5到10年以上的鋁電解電容可能會(huì)增加DC漏電流.在使用之前檢查DCL是否滿足應(yīng)用的需要.經(jīng)過1,000Ω的電阻加上額定電壓30分鐘來重新限定高DCL個(gè)體的條件.
存儲(chǔ)壽命是測(cè)量電容如何維持長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)尤其在高溫下.為了測(cè)試存儲(chǔ)壽命,將電容放在一個(gè)爐中,設(shè)置存儲(chǔ)壽命測(cè)試溫度為-0+3℃作為存儲(chǔ)壽命測(cè)試周期.完成實(shí)驗(yàn)在25℃下穩(wěn)定電容24h或更長(zhǎng)時(shí)間.提供額定電壓30分鐘,確認(rèn)測(cè)試后的限制值.如果沒有另外的指標(biāo),則電容量,DCL和ESR將滿足開始的要求.
(1) 在溫度為5~30℃,濕度為75%以下的室內(nèi)儲(chǔ)存
(2) 不要保存在組裝使用中禁用的環(huán)境及同等條件下
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13,母線結(jié)構(gòu) Bus Structure
當(dāng)電容并聯(lián)時(shí),在頭腦中要用這些特性來設(shè)計(jì)連接母線.最小串聯(lián)電感量需要一個(gè)薄片狀的母線或帶狀的結(jié)構(gòu).例如,用電路板的一塊地方來連接所有電容的正極,用另一塊地方來連接電容的所有的負(fù)極.對(duì)于每一個(gè)電容的線路阻抗將是相等的以確保相同的電流分流.盡管對(duì)于低頻紋波,紋波電流在電容之間的分配與電容量的值成正比,但是高頻紋波電流的分配與ESR的值和線路阻抗成正比.
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13,母線結(jié)構(gòu) Bus Structure
當(dāng)電容并聯(lián)時(shí),在頭腦中要用這些特性來設(shè)計(jì)連接母線.最小串聯(lián)電感量需要一個(gè)薄片狀的母線或帶狀的結(jié)構(gòu).例如,用電路板的一塊地方來連接所有電容的正極,用另一塊地方來連接電容的所有的負(fù)極.對(duì)于每一個(gè)電容的線路阻抗將是相等的以確保相同的電流分流.盡管對(duì)于低頻紋波,紋波電流在電容之間的分配與電容量的值成正比,但是高頻紋波電流的分配與ESR的值和線路阻抗成正比.
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14,振動(dòng) Vibration
鋁電解電容一般能承受10g的振動(dòng)力.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)給出限制值.調(diào)整過程使振動(dòng)力小于單個(gè)類型的技術(shù)指標(biāo)所要求的值.
為了測(cè)試振動(dòng)阻抗,將電容固定在振動(dòng)平臺(tái)上,是電容承受一個(gè)簡(jiǎn)單的諧波運(yùn)動(dòng)即最大的峰峰幅值是0.06英寸最大的加速度根據(jù)給定是10g或15g.在10到55 Hz之間線性的改變振動(dòng)頻率.在1分鐘內(nèi)通過整個(gè)的頻率范圍.除非另外指定,在與電容軸向平行的運(yùn)動(dòng)方向上振動(dòng)電容1.5個(gè)小時(shí),然后放置電容使其運(yùn)動(dòng)方向與軸向相垂直,再接著振動(dòng)1.5個(gè)小時(shí).在最后的1.5個(gè)小時(shí)測(cè)試時(shí),將電容同整流橋相連觀察3分鐘的周期.
在接下的實(shí)驗(yàn)中當(dāng)用手晃動(dòng)時(shí),在容器內(nèi)電容元件將沒有明顯的松動(dòng).當(dāng)然在3分鐘的觀察周期內(nèi),電容也沒有斷斷續(xù)續(xù)連接或短路的跡象.
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14,振動(dòng) Vibration
鋁電解電容一般能承受10g的振動(dòng)力.在技術(shù)指標(biāo)中會(huì)給出限制值.調(diào)整過程使振動(dòng)力小于單個(gè)類型的技術(shù)指標(biāo)所要求的值.
為了測(cè)試振動(dòng)阻抗,將電容固定在振動(dòng)平臺(tái)上,是電容承受一個(gè)簡(jiǎn)單的諧波運(yùn)動(dòng)即最大的峰峰幅值是0.06英寸最大的加速度根據(jù)給定是10g或15g.在10到55 Hz之間線性的改變振動(dòng)頻率.在1分鐘內(nèi)通過整個(gè)的頻率范圍.除非另外指定,在與電容軸向平行的運(yùn)動(dòng)方向上振動(dòng)電容1.5個(gè)小時(shí),然后放置電容使其運(yùn)動(dòng)方向與軸向相垂直,再接著振動(dòng)1.5個(gè)小時(shí).在最后的1.5個(gè)小時(shí)測(cè)試時(shí),將電容同整流橋相連觀察3分鐘的周期.
在接下的實(shí)驗(yàn)中當(dāng)用手晃動(dòng)時(shí),在容器內(nèi)電容元件將沒有明顯的松動(dòng).當(dāng)然在3分鐘的觀察周期內(nèi),電容也沒有斷斷續(xù)續(xù)連接或短路的跡象.
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電解電容器的知識(shí)
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15,自諧振頻率 Self-resonant Frequency
自諧振頻率是當(dāng)容性阻抗(1/2лfC)等于感性阻抗(2лfL)時(shí)的頻率.因?yàn)樵谶@個(gè)頻率上,容性阻抗與感性阻抗相位相差180度,兩個(gè)電抗相減,剩下的阻抗就是純阻性的,且等于ESR.
高于自諧振頻率器件是感性的.鋁電解電容的自諧振頻率典型發(fā)生在小于100kHz.自諧振頻率等于1/[2л(LC)^1/2].基于120Hz的電容自諧振頻率要高于預(yù)期的頻率,因?yàn)殡娙萘渴请S頻率的增加而減少的,而溫度的增加會(huì)阻止電容量的降低所以它會(huì)隨溫度的增加減少.
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15,自諧振頻率 Self-resonant Frequency
自諧振頻率是當(dāng)容性阻抗(1/2лfC)等于感性阻抗(2лfL)時(shí)的頻率.因?yàn)樵谶@個(gè)頻率上,容性阻抗與感性阻抗相位相差180度,兩個(gè)電抗相減,剩下的阻抗就是純阻性的,且等于ESR.
高于自諧振頻率器件是感性的.鋁電解電容的自諧振頻率典型發(fā)生在小于100kHz.自諧振頻率等于1/[2л(LC)^1/2].基于120Hz的電容自諧振頻率要高于預(yù)期的頻率,因?yàn)殡娙萘渴请S頻率的增加而減少的,而溫度的增加會(huì)阻止電容量的降低所以它會(huì)隨溫度的增加減少.
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16,壓力釋放口 Pressure-Relief vent
在非固態(tài)電解液的鋁電解電容工作時(shí),氣體的壓力一般會(huì)增加.這種氣體大部分是氫氣,使氣體透過電容的密封就可避免過多的壓力.但是在過壓,電壓反向,交流電壓或電容損壞的情況下過多的壓力將造成電容爆炸.為了避免爆炸鋁電解電容經(jīng)常裝配壓力釋放口的結(jié)構(gòu).這些安全釋放口是為了釋放氣體的壓力.在電容裂開后電容的壽命有了限制,因?yàn)樗鼡p失了電解液,使電解液變干.
要小心不要影響釋放口的工作,比如一些安裝方法像鉗住,膠住或罐封元件.對(duì)于由熱塑性的罐封來保護(hù)電容元件的大的電容,不要把它們安裝在安全口下,因?yàn)楫?dāng)電容過熱時(shí),罐封可能會(huì)流動(dòng)而阻住安全口.
很少情況下電容單獨(dú)安裝,對(duì)于電容大多數(shù)情況下是多個(gè)并聯(lián)的電容起整個(gè)的作用,這時(shí)壓力釋放裝置可能不能及時(shí)的起作用.這將會(huì)避免造成極度的過載或由于損壞而產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃電容內(nèi)部的氣體.當(dāng)測(cè)試壓力釋放口時(shí),用防護(hù)罩保護(hù)人員不受高能量的電容可能產(chǎn)生的破裂的損傷,要確認(rèn)使用堅(jiān)固的防護(hù)罩.測(cè)試用的合適的防護(hù)罩的例子是1/4英寸厚的鋼板或1/2英寸厚的聚碳酸酯來圍繞,其一邊開放來使爆炸改變方向而不是包圍起來.
通過供給電壓或電流使用下面三種方法中的一個(gè)來測(cè)試電容的壓力釋放能力.
A． 根據(jù)額定電容量使電容承受交流電流如下:
額定電容量 測(cè)試電流
Uf A rms,60Hz
高達(dá)3000 1到100
3,000到20,000 85到150
高于20,000 100到175
B． 對(duì)于額定電壓為150Vdc或更高,通過一個(gè)串聯(lián)的5Ω±10%的電流限制電阻供給從110到125Vac,60 Hz的電源.
C． 是電容承受反極性的直流電壓使其足夠流過從1到10A的電流.
過多的內(nèi)部壓力將被釋放而不會(huì)使電容元件或封口劇烈的破損或點(diǎn)燃周圍的材料.為了證明沒有點(diǎn)燃,用兩層干酪布料松散地的圍在外殼上,在測(cè)試時(shí)衣料不能被點(diǎn)燃.短路或開路不是測(cè)試的故障.
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16,壓力釋放口 Pressure-Relief vent
在非固態(tài)電解液的鋁電解電容工作時(shí),氣體的壓力一般會(huì)增加.這種氣體大部分是氫氣,使氣體透過電容的密封就可避免過多的壓力.但是在過壓,電壓反向,交流電壓或電容損壞的情況下過多的壓力將造成電容爆炸.為了避免爆炸鋁電解電容經(jīng)常裝配壓力釋放口的結(jié)構(gòu).這些安全釋放口是為了釋放氣體的壓力.在電容裂開后電容的壽命有了限制,因?yàn)樗鼡p失了電解液,使電解液變干.
要小心不要影響釋放口的工作,比如一些安裝方法像鉗住,膠住或罐封元件.對(duì)于由熱塑性的罐封來保護(hù)電容元件的大的電容,不要把它們安裝在安全口下,因?yàn)楫?dāng)電容過熱時(shí),罐封可能會(huì)流動(dòng)而阻住安全口.
很少情況下電容單獨(dú)安裝,對(duì)于電容大多數(shù)情況下是多個(gè)并聯(lián)的電容起整個(gè)的作用,這時(shí)壓力釋放裝置可能不能及時(shí)的起作用.這將會(huì)避免造成極度的過載或由于損壞而產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃電容內(nèi)部的氣體.當(dāng)測(cè)試壓力釋放口時(shí),用防護(hù)罩保護(hù)人員不受高能量的電容可能產(chǎn)生的破裂的損傷,要確認(rèn)使用堅(jiān)固的防護(hù)罩.測(cè)試用的合適的防護(hù)罩的例子是1/4英寸厚的鋼板或1/2英寸厚的聚碳酸酯來圍繞,其一邊開放來使爆炸改變方向而不是包圍起來.
通過供給電壓或電流使用下面三種方法中的一個(gè)來測(cè)試電容的壓力釋放能力.
A． 根據(jù)額定電容量使電容承受交流電流如下:
額定電容量 測(cè)試電流
Uf A rms,60Hz
高達(dá)3000 1到100
3,000到20,000 85到150
高于20,000 100到175
B． 對(duì)于額定電壓為150Vdc或更高,通過一個(gè)串聯(lián)的5Ω±10%的電流限制電阻供給從110到125Vac,60 Hz的電源.
C． 是電容承受反極性的直流電壓使其足夠流過從1到10A的電流.
過多的內(nèi)部壓力將被釋放而不會(huì)使電容元件或封口劇烈的破損或點(diǎn)燃周圍的材料.為了證明沒有點(diǎn)燃,用兩層干酪布料松散地的圍在外殼上,在測(cè)試時(shí)衣料不能被點(diǎn)燃.短路或開路不是測(cè)試的故障.
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17,安裝 Mounting
安裝位置 Mounting position
在低溫的環(huán)境下,鋁電解電容有比較長(zhǎng)的壽命;所以,把鋁電解電容放在印刷板上最冷的地方.
確保鋁電解電容遠(yuǎn)離熱的元器件像功率電阻,功率晶體管或二極管和變壓器.把元器件充分的分開以使冷空氣流通.當(dāng)所提供的紋波電流或充電/放電負(fù)載高時(shí),這尤其重要.
① 安裝時(shí),請(qǐng)遵守以下內(nèi)容:
a. 為了對(duì)電容器進(jìn)行點(diǎn)檢測(cè),測(cè)定電器性能時(shí),除了卸下電容器,裝入機(jī)器中通過電的電容器請(qǐng)不要再使用;
b. 當(dāng)電容器產(chǎn)生再生電壓時(shí),需要通過約1KOHM左右的電阻進(jìn)行放電;
c. 長(zhǎng)期保證的電容器,需通過約1Kohm左右的電阻加壓處理;
d. 確認(rèn)規(guī)格(靜電容量及額定電壓等)及極性后,再安裝;
e. 不要讓電容器掉到地上,掉下來的電容器請(qǐng)不要再使用;
f. 變形的電容器不要安裝;
g. 電容器正,負(fù)極間距與電路板板孔距必須相吻合;
h. 自動(dòng)插入機(jī)的機(jī)械手力量不宜過大;
② 焊接時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:
a. 注意不要將焊錫附著在端子以外;
b. 焊接條件(溫度,時(shí)間,次數(shù))必須按規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行;
c. 不要將電容器本身浸到焊錫溶液中;
d. 焊接時(shí),不要讓其他產(chǎn)品倒下碰到電容器上;
③ 焊機(jī)后的處理應(yīng)不產(chǎn)生以下機(jī)械應(yīng)力:
a. 電容發(fā)生傾倒;
b. 電容器碰到其他線路板;
c. 使其他物體碰到電容器;
④ 電容器不要用洗凈劑洗凈,不過,在必須洗凈的情況下對(duì)電容器進(jìn)行清洗,必須按照產(chǎn)品規(guī)格說明書規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行;
⑤ 對(duì)必須洗凈的電容器,洗凈時(shí),須確定下列內(nèi)容:
a. 洗凈劑污染管理(電導(dǎo)率,PH值,比重,水分等)
b. 洗凈后,不能保管在洗凈液環(huán)境中及 密閉容器中,要采用(最高使用溫度以下的)熱風(fēng)干燥印刷電路板及電容器,使之不殘留洗凈液成分.
⑥ 不使用含鹵素的固定劑、樹脂涂層劑.
⑦ 使用固定劑、涂層劑時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:
a) 電路板與電容器之間,不能殘留焊接殘?jiān)拔酃?
b) 固定劑、涂層劑吸附前,盡可能不殘留洗凈成分,進(jìn)行干燥處
使印 刷孔不堵塞;
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17,安裝 Mounting
安裝位置 Mounting position
在低溫的環(huán)境下,鋁電解電容有比較長(zhǎng)的壽命;所以,把鋁電解電容放在印刷板上最冷的地方.
確保鋁電解電容遠(yuǎn)離熱的元器件像功率電阻,功率晶體管或二極管和變壓器.把元器件充分的分開以使冷空氣流通.當(dāng)所提供的紋波電流或充電/放電負(fù)載高時(shí),這尤其重要.
① 安裝時(shí),請(qǐng)遵守以下內(nèi)容:
a. 為了對(duì)電容器進(jìn)行點(diǎn)檢測(cè),測(cè)定電器性能時(shí),除了卸下電容器,裝入機(jī)器中通過電的電容器請(qǐng)不要再使用;
b. 當(dāng)電容器產(chǎn)生再生電壓時(shí),需要通過約1KOHM左右的電阻進(jìn)行放電;
c. 長(zhǎng)期保證的電容器,需通過約1Kohm左右的電阻加壓處理;
d. 確認(rèn)規(guī)格(靜電容量及額定電壓等)及極性后,再安裝;
e. 不要讓電容器掉到地上,掉下來的電容器請(qǐng)不要再使用;
f. 變形的電容器不要安裝;
g. 電容器正,負(fù)極間距與電路板板孔距必須相吻合;
h. 自動(dòng)插入機(jī)的機(jī)械手力量不宜過大;
② 焊接時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:
a. 注意不要將焊錫附著在端子以外;
b. 焊接條件(溫度,時(shí)間,次數(shù))必須按規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行;
c. 不要將電容器本身浸到焊錫溶液中;
d. 焊接時(shí),不要讓其他產(chǎn)品倒下碰到電容器上;
③ 焊機(jī)后的處理應(yīng)不產(chǎn)生以下機(jī)械應(yīng)力:
a. 電容發(fā)生傾倒;
b. 電容器碰到其他線路板;
c. 使其他物體碰到電容器;
④ 電容器不要用洗凈劑洗凈,不過,在必須洗凈的情況下對(duì)電容器進(jìn)行清洗,必須按照產(chǎn)品規(guī)格說明書規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行;
⑤ 對(duì)必須洗凈的電容器,洗凈時(shí),須確定下列內(nèi)容:
a. 洗凈劑污染管理(電導(dǎo)率,PH值,比重,水分等)
b. 洗凈后,不能保管在洗凈液環(huán)境中及 密閉容器中,要采用(最高使用溫度以下的)熱風(fēng)干燥印刷電路板及電容器,使之不殘留洗凈液成分.
⑥ 不使用含鹵素的固定劑、樹脂涂層劑.
⑦ 使用固定劑、涂層劑時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:
a) 電路板與電容器之間,不能殘留焊接殘?jiān)拔酃?
b) 固定劑、涂層劑吸附前,盡可能不殘留洗凈成分,進(jìn)行干燥處
使印 刷孔不堵塞;
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@世界真奇妙
電解電容器的知識(shí)資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供17,安裝 Mounting安裝位置 Mountingposition在低溫的環(huán)境下,鋁電解電容有比較長(zhǎng)的壽命;所以,把鋁電解電容放在印刷板上最冷的地方.確保鋁電解電容遠(yuǎn)離熱的元器件像功率電阻,功率晶體管或二極管和變壓器.把元器件充分的分開以使冷空氣流通.當(dāng)所提供的紋波電流或充電/放電負(fù)載高時(shí),這尤其重要.①安裝時(shí),請(qǐng)遵守以下內(nèi)容:a.為了對(duì)電容器進(jìn)行點(diǎn)檢測(cè),測(cè)定電器性能時(shí),除了卸下電容器,裝入機(jī)器中通過電的電容器請(qǐng)不要再使用;b.當(dāng)電容器產(chǎn)生再生電壓時(shí),需要通過約1KOHM左右的電阻進(jìn)行放電;c.長(zhǎng)期保證的電容器,需通過約1Kohm左右的電阻加壓處理;d.確認(rèn)規(guī)格(靜電容量及額定電壓等)及極性后,再安裝;e.不要讓電容器掉到地上,掉下來的電容器請(qǐng)不要再使用;f.變形的電容器不要安裝;g.電容器正,負(fù)極間距與電路板板孔距必須相吻合;h.自動(dòng)插入機(jī)的機(jī)械手力量不宜過大;②焊接時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:a.注意不要將焊錫附著在端子以外;b.焊接條件(溫度,時(shí)間,次數(shù))必須按規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行;c.不要將電容器本身浸到焊錫溶液中;d.焊接時(shí),不要讓其他產(chǎn)品倒下碰到電容器上;③焊機(jī)后的處理應(yīng)不產(chǎn)生以下機(jī)械應(yīng)力:a.電容發(fā)生傾倒;b.電容器碰到其他線路板;c.使其他物體碰到電容器;④電容器不要用洗凈劑洗凈,不過,在必須洗凈的情況下對(duì)電容器進(jìn)行清洗,必須按照產(chǎn)品規(guī)格說明書規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行;⑤對(duì)必須洗凈的電容器,洗凈時(shí),須確定下列內(nèi)容:a.洗凈劑污染管理(電導(dǎo)率,PH值,比重,水分等)b.洗凈后,不能保管在洗凈液環(huán)境中及密閉容器中,要采用(最高使用溫度以下的)熱風(fēng)干燥印刷電路板及電容器,使之不殘留洗凈液成分.⑥不使用含鹵素的固定劑、樹脂涂層劑.⑦使用固定劑、涂層劑時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:a) 電路板與電容器之間,不能殘留焊接殘?jiān)拔酃?b) 固定劑、涂層劑吸附前,盡可能不殘留洗凈成分,進(jìn)行干燥處使印 刷孔不堵塞;.
ding
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@世界真奇妙
資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供2,電容量電容量公差 Capacitance Tolerance電容量的公差是指可允許的電容量的最大值和最小值,用相對(duì)于額定電容量的百分?jǐn)?shù)的增加和減少來表示,即ΔC/C.電容量的溫度特性 CapacitanceTemperaturecharacteristics電容量隨溫度的變化而變化.這個(gè)變化的本身很小程度上是依賴于額定電壓和電容的尺寸的.從25℃到限制的最高溫度電容量的增加量小于5%.大部份電容在-20℃至-40℃時(shí),容值下降很快,對(duì)於標(biāo)稱-40℃的產(chǎn)品,在-40℃時(shí)低壓的電容,電容值一般下降20%,高壓電容下降40%.對(duì)于額定溫度為-55℃的電容,在-40℃時(shí)電容值的下降量一般小于10%,在-55℃時(shí)電容值的下降量一般小于20%.電容量的頻率特性 Capacitancefrequencycharacteristics等效電容值隨頻率的增加而降低.根據(jù)電容量自諧振頻率一般低于100kHz.電容量和電壓關(guān)係CapacitancevsVoltage例如:如果我們有一個(gè)20V1.2F尺寸為3×8.63的電容器,我想用400V同樣尺寸的電容器去代替,那我們選用的容量是多少?1.2×(400/20)1.5=13000uF--- 0.013F@400V即:C1*V1^1.5＝C2*V2^1.5.
這個(gè)式子怎么來的?
為了消除一個(gè)12V電源的紋波我用了一個(gè)20V 1.2F的電容,難道我可以用一個(gè)400V 0.013F的電容代替可以得到同樣的紋波效果?
為了消除一個(gè)12V電源的紋波我用了一個(gè)20V 1.2F的電容,難道我可以用一個(gè)400V 0.013F的電容代替可以得到同樣的紋波效果?
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@sealand_1981
謝謝!我現(xiàn)在終于明白100UF/400V電解電容為什么可以用82UF/450V的代替了以前在做帶PFC電源時(shí),由于400V耐壓裕量不多就換450V的聽說可以用容量小一些的現(xiàn)在真是茅塞頓開啊
茅塞頓開錯(cuò)了.
這與上面的式子好像沒有關(guān)系吧?
你之所以可以用較小的電容是出于電容儲(chǔ)能方面考慮的.
220AC,50Hz,全波整流,峰值約300V,為了方便說明假設(shè)電容只是在半正弦波最高點(diǎn)被充電,如果電容上的紋波有30V,那么該電容可提供功率輸出
[0.5*100u*(300^2-280^2)]/10mS＝85.5W
如果用了PFC,82u,電容上電壓峰值有400V,假設(shè)同上,同樣30紋波,則電容可提供的功率輸出是
[0.5*82u*(400^2-370^2)]/10mS＝94.7W
更何況PFC基本是整個(gè)半弦波內(nèi)都在對(duì)電容充電.
所以你將電容容量減小是沒有問題的.
這與上面的式子好像沒有關(guān)系吧?
你之所以可以用較小的電容是出于電容儲(chǔ)能方面考慮的.
220AC,50Hz,全波整流,峰值約300V,為了方便說明假設(shè)電容只是在半正弦波最高點(diǎn)被充電,如果電容上的紋波有30V,那么該電容可提供功率輸出
[0.5*100u*(300^2-280^2)]/10mS＝85.5W
如果用了PFC,82u,電容上電壓峰值有400V,假設(shè)同上,同樣30紋波,則電容可提供的功率輸出是
[0.5*82u*(400^2-370^2)]/10mS＝94.7W
更何況PFC基本是整個(gè)半弦波內(nèi)都在對(duì)電容充電.
所以你將電容容量減小是沒有問題的.
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@世界真奇妙
資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供6,等效串聯(lián)電阻ESR等效串聯(lián)電阻 EquivalentSeriesResistance等效串聯(lián)電阻(ESR)是一個(gè)單一的電阻值,它代表了所有的電容的歐姆損耗與電容相串聯(lián).用于DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源輸入濾波電容器,因開關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能,故濾波電容器中流過較大的高頻電流,當(dāng)電解電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)較大時(shí),將產(chǎn)生較大損耗,導(dǎo)致電解電容器發(fā)熱.而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波(特別是高頻紋波)電流產(chǎn)生的發(fā)熱.電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓.ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR要求越低越好.當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大ESR愈低.當(dāng)容量固定時(shí),選用高額定電壓的品種可以降低ESR.低頻時(shí)ESR高,高頻時(shí)ESR低,高溫也會(huì)使ESR上升.ESR的測(cè)量 ESRmeasurement對(duì)于鋁電解電容,是在25℃時(shí)測(cè)試在一個(gè)測(cè)量橋式電路中等效串聯(lián)電路中的電阻值作為ESR的值,測(cè)量橋式電路用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有正向偏置電壓的電源來供電.ESR的溫度特性 ESRTemperaturecharacteristicsESR隨溫度的的增加而降低.從25℃到限制的最高溫度ESR大約降低35%到50%.但是在限制的最低溫度時(shí)ESR的增加超過10倍.對(duì)于額定溫度為-20℃或-40℃的電容,在-40℃時(shí)ESR的增加超過100倍.ESR的頻率特性 ESRFrequencycharacteristics像DF一樣,ESR隨頻率而變化.重寫一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式來模擬:ESR=10,000(DFif)/2лfC+ESRhf用ESR來表示,在低頻時(shí)ESR隨著頻率的增加穩(wěn)定的下降,關(guān)電源的體積不斷縮小,能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高,使得開關(guān)電源的工作頻率不斷提高(從20kHz到500kHz,甚至達(dá)到1MHz以上),導(dǎo)致其輸出部分的高頻噪聲加大,為了有效濾波,必須使用超低高頻阻抗或低等效串聯(lián)電阻(ESR)的電容器.D.3 損耗因數(shù)-DissipationFactor(DF)Tan& (損耗角正切)在等效電路中,等效串聯(lián)電阻ESR同容抗1/wC之比稱為Tan&,其測(cè)量條件與電容量相同.Tan&=R(ESR)/(1/wC)=wCR(ESR)其中:R(ESR)=ESR(120HZ)w=2X3.14fF=120HzTan&隨著測(cè)量頻率的增加而變大,隨著測(cè)量溫度的下降而增大.損耗因數(shù)是測(cè)量損耗角的正切值并用百分?jǐn)?shù)來表示.損耗因數(shù)也是ESR同容性電抗的比值,因此與ESR有關(guān),用公式表示:DF=2лfC(ESR)/10,000DF是用百分?jǐn)?shù)表示的沒有單位的數(shù)值,測(cè)試頻率f的單位是Hz,電容量C的單位是Uf,ESR的單位是Ω.DF的測(cè)試 DFmeasurementDF的測(cè)試是在25℃用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有偏置電壓的電源來供電下完成的.DF的值與溫度和頻率有關(guān).DF的溫度特性 DFTemperaturecharacteristics損耗因數(shù)隨溫度的升高而降低.從25℃到最高溫度限制值時(shí)DF大約降低50%,但是在最低溫度限制值時(shí),DF增加超過10倍.額定溫度為-55℃的更好的器件的DF值在-40℃時(shí)增加量不到5倍.DF的頻率特性 DFFrequencycharacteristics、損耗因數(shù)在高頻時(shí)隨頻率的變化而變化.DF用以下的公式來模擬:DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000DF是用百分?jǐn)?shù)來表示的總的損耗因數(shù),DFif是用百分?jǐn)?shù)來表示的低頻的損耗因數(shù),ESRhf是高頻時(shí)的ESR單位Ω,f是測(cè)試頻率單位Hz,C是測(cè)試頻率下的電容量單位uF.DFif是由功率損失所造成的,功率損失是由在鋁氧化介質(zhì)的分子排列方向的電場(chǎng)所產(chǎn)生的.ESRhf是由在薄膜,連接器和電解液/隔離物墊上的阻性損耗所造成的.電解液/隔離物墊上的電阻值經(jīng)常起主導(dǎo)作用,它的電阻值隨頻率變化很小.DFif的范圍大約是從1.5%到3%.ESRhf的范圍是從0.002到10Ω,隨溫度而降低.上面DF的公式表明DF在低頻時(shí)是個(gè)常數(shù),在交越頻率處跨越到降低的DF和固定的ESR,交越頻率與電容量成反比.因此高電容量的電容其交越頻率就低.隨著頻率的增加高電容量的電容比低電容量的電容DF降低的更多.DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高,DF值就愈低.頻率愈高,DF值愈高,溫度愈高,DF值也愈高.DF值一般不標(biāo)注在電容器上或規(guī)格介紹上面.在DIY選取電容時(shí),可優(yōu)先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時(shí),選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會(huì)有更好的表現(xiàn)的.當(dāng)然再高了性價(jià)比上就不合算了.含浸 Impregnation電容器元件注入電解液,浸透紙隔離物并且滲透到蝕刻管道里.注入的方法可能會(huì)涉及到器件的浸入和真空壓力周期的應(yīng)用不管使用或不使用加熱,或者在小單元情況下僅僅是簡(jiǎn)單的吸收.電解液是根據(jù)電壓和工作溫度范圍用不同的公式表示的成分的復(fù)雜混合物.其基本的成分是具有可溶性和可導(dǎo)電性的鹽-一種溶解物-以產(chǎn)生電的傳導(dǎo).普通的溶劑是乙烯乙二醇(EG),二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁內(nèi)酯(GBL).普通的溶解物是銨硼酸鹽和其它的銨鹽.EG典型應(yīng)用于額定值為-20℃或-40℃的電容.DFM和GBL經(jīng)常應(yīng)用于額定值為-55℃的電容.在電解液里水起很大的作用.水增加了導(dǎo)電性因此減少了電容的阻抗.但是它降低了沸點(diǎn)因而妨礙了高溫性能,減少了貯藏壽命.占幾個(gè)百分點(diǎn)的水是必要的,因?yàn)殡娊庖阂S持鋁氧化物電介質(zhì)的完整性.當(dāng)漏電流流動(dòng)時(shí),水被分解為氫和氧,氧被附著在陽極金屬薄片上通過增加更多的氧來復(fù)原漏電流地點(diǎn).氫通過電容的密封橡膠溢出..
想向樓主請(qǐng)教幾個(gè)問題:
DF=2лfC(ESR)/10,000 這個(gè)式子中的10000是怎么來的啊?
我把第6貼中的“”4700uF,450V,直徑為3 inch(76mm),長(zhǎng)為55/8 inchs(143mm) 的罐型電容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ”中的幾個(gè)參數(shù)代入求出的DF值為10.62576,怎么這么大啊?
是公式有誤還是我理解得不對(duì)啊?敬請(qǐng)指教!
DF=2лfC(ESR)/10,000 這個(gè)式子中的10000是怎么來的啊?
我把第6貼中的“”4700uF,450V,直徑為3 inch(76mm),長(zhǎng)為55/8 inchs(143mm) 的罐型電容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ”中的幾個(gè)參數(shù)代入求出的DF值為10.62576,怎么這么大啊?
是公式有誤還是我理解得不對(duì)啊?敬請(qǐng)指教!
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資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供6,等效串聯(lián)電阻ESR等效串聯(lián)電阻 EquivalentSeriesResistance等效串聯(lián)電阻(ESR)是一個(gè)單一的電阻值,它代表了所有的電容的歐姆損耗與電容相串聯(lián).用于DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源輸入濾波電容器,因開關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能,故濾波電容器中流過較大的高頻電流,當(dāng)電解電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)較大時(shí),將產(chǎn)生較大損耗,導(dǎo)致電解電容器發(fā)熱.而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波(特別是高頻紋波)電流產(chǎn)生的發(fā)熱.電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓.ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR要求越低越好.當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大ESR愈低.當(dāng)容量固定時(shí),選用高額定電壓的品種可以降低ESR.低頻時(shí)ESR高,高頻時(shí)ESR低,高溫也會(huì)使ESR上升.ESR的測(cè)量 ESRmeasurement對(duì)于鋁電解電容,是在25℃時(shí)測(cè)試在一個(gè)測(cè)量橋式電路中等效串聯(lián)電路中的電阻值作為ESR的值,測(cè)量橋式電路用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有正向偏置電壓的電源來供電.ESR的溫度特性 ESRTemperaturecharacteristicsESR隨溫度的的增加而降低.從25℃到限制的最高溫度ESR大約降低35%到50%.但是在限制的最低溫度時(shí)ESR的增加超過10倍.對(duì)于額定溫度為-20℃或-40℃的電容,在-40℃時(shí)ESR的增加超過100倍.ESR的頻率特性 ESRFrequencycharacteristics像DF一樣,ESR隨頻率而變化.重寫一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式來模擬:ESR=10,000(DFif)/2лfC+ESRhf用ESR來表示,在低頻時(shí)ESR隨著頻率的增加穩(wěn)定的下降,關(guān)電源的體積不斷縮小,能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高,使得開關(guān)電源的工作頻率不斷提高(從20kHz到500kHz,甚至達(dá)到1MHz以上),導(dǎo)致其輸出部分的高頻噪聲加大,為了有效濾波,必須使用超低高頻阻抗或低等效串聯(lián)電阻(ESR)的電容器.D.3 損耗因數(shù)-DissipationFactor(DF)Tan& (損耗角正切)在等效電路中,等效串聯(lián)電阻ESR同容抗1/wC之比稱為Tan&,其測(cè)量條件與電容量相同.Tan&=R(ESR)/(1/wC)=wCR(ESR)其中:R(ESR)=ESR(120HZ)w=2X3.14fF=120HzTan&隨著測(cè)量頻率的增加而變大,隨著測(cè)量溫度的下降而增大.損耗因數(shù)是測(cè)量損耗角的正切值并用百分?jǐn)?shù)來表示.損耗因數(shù)也是ESR同容性電抗的比值,因此與ESR有關(guān),用公式表示:DF=2лfC(ESR)/10,000DF是用百分?jǐn)?shù)表示的沒有單位的數(shù)值,測(cè)試頻率f的單位是Hz,電容量C的單位是Uf,ESR的單位是Ω.DF的測(cè)試 DFmeasurementDF的測(cè)試是在25℃用120Hz沒有諧波含量最大AC信號(hào)電壓為1Vrms沒有偏置電壓的電源來供電下完成的.DF的值與溫度和頻率有關(guān).DF的溫度特性 DFTemperaturecharacteristics損耗因數(shù)隨溫度的升高而降低.從25℃到最高溫度限制值時(shí)DF大約降低50%,但是在最低溫度限制值時(shí),DF增加超過10倍.額定溫度為-55℃的更好的器件的DF值在-40℃時(shí)增加量不到5倍.DF的頻率特性 DFFrequencycharacteristics、損耗因數(shù)在高頻時(shí)隨頻率的變化而變化.DF用以下的公式來模擬:DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000DF是用百分?jǐn)?shù)來表示的總的損耗因數(shù),DFif是用百分?jǐn)?shù)來表示的低頻的損耗因數(shù),ESRhf是高頻時(shí)的ESR單位Ω,f是測(cè)試頻率單位Hz,C是測(cè)試頻率下的電容量單位uF.DFif是由功率損失所造成的,功率損失是由在鋁氧化介質(zhì)的分子排列方向的電場(chǎng)所產(chǎn)生的.ESRhf是由在薄膜,連接器和電解液/隔離物墊上的阻性損耗所造成的.電解液/隔離物墊上的電阻值經(jīng)常起主導(dǎo)作用,它的電阻值隨頻率變化很小.DFif的范圍大約是從1.5%到3%.ESRhf的范圍是從0.002到10Ω,隨溫度而降低.上面DF的公式表明DF在低頻時(shí)是個(gè)常數(shù),在交越頻率處跨越到降低的DF和固定的ESR,交越頻率與電容量成反比.因此高電容量的電容其交越頻率就低.隨著頻率的增加高電容量的電容比低電容量的電容DF降低的更多.DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高,DF值就愈低.頻率愈高,DF值愈高,溫度愈高,DF值也愈高.DF值一般不標(biāo)注在電容器上或規(guī)格介紹上面.在DIY選取電容時(shí),可優(yōu)先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時(shí),選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會(huì)有更好的表現(xiàn)的.當(dāng)然再高了性價(jià)比上就不合算了.含浸 Impregnation電容器元件注入電解液,浸透紙隔離物并且滲透到蝕刻管道里.注入的方法可能會(huì)涉及到器件的浸入和真空壓力周期的應(yīng)用不管使用或不使用加熱,或者在小單元情況下僅僅是簡(jiǎn)單的吸收.電解液是根據(jù)電壓和工作溫度范圍用不同的公式表示的成分的復(fù)雜混合物.其基本的成分是具有可溶性和可導(dǎo)電性的鹽-一種溶解物-以產(chǎn)生電的傳導(dǎo).普通的溶劑是乙烯乙二醇(EG),二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁內(nèi)酯(GBL).普通的溶解物是銨硼酸鹽和其它的銨鹽.EG典型應(yīng)用于額定值為-20℃或-40℃的電容.DFM和GBL經(jīng)常應(yīng)用于額定值為-55℃的電容.在電解液里水起很大的作用.水增加了導(dǎo)電性因此減少了電容的阻抗.但是它降低了沸點(diǎn)因而妨礙了高溫性能,減少了貯藏壽命.占幾個(gè)百分點(diǎn)的水是必要的,因?yàn)殡娊庖阂S持鋁氧化物電介質(zhì)的完整性.當(dāng)漏電流流動(dòng)時(shí),水被分解為氫和氧,氧被附著在陽極金屬薄片上通過增加更多的氧來復(fù)原漏電流地點(diǎn).氫通過電容的密封橡膠溢出..
指出一點(diǎn)錯(cuò)誤:第9貼中的“高溫也會(huì)使ESR上升”應(yīng)該是“低溫也會(huì)使ESR上升”才對(duì)吧.
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電解電容器的知識(shí)資料由電解電容知名品牌美國CDE公司提供17,安裝 Mounting安裝位置 Mountingposition在低溫的環(huán)境下,鋁電解電容有比較長(zhǎng)的壽命;所以,把鋁電解電容放在印刷板上最冷的地方.確保鋁電解電容遠(yuǎn)離熱的元器件像功率電阻,功率晶體管或二極管和變壓器.把元器件充分的分開以使冷空氣流通.當(dāng)所提供的紋波電流或充電/放電負(fù)載高時(shí),這尤其重要.①安裝時(shí),請(qǐng)遵守以下內(nèi)容:a.為了對(duì)電容器進(jìn)行點(diǎn)檢測(cè),測(cè)定電器性能時(shí),除了卸下電容器,裝入機(jī)器中通過電的電容器請(qǐng)不要再使用;b.當(dāng)電容器產(chǎn)生再生電壓時(shí),需要通過約1KOHM左右的電阻進(jìn)行放電;c.長(zhǎng)期保證的電容器,需通過約1Kohm左右的電阻加壓處理;d.確認(rèn)規(guī)格(靜電容量及額定電壓等)及極性后,再安裝;e.不要讓電容器掉到地上,掉下來的電容器請(qǐng)不要再使用;f.變形的電容器不要安裝;g.電容器正,負(fù)極間距與電路板板孔距必須相吻合;h.自動(dòng)插入機(jī)的機(jī)械手力量不宜過大;②焊接時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:a.注意不要將焊錫附著在端子以外;b.焊接條件(溫度,時(shí)間,次數(shù))必須按規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行;c.不要將電容器本身浸到焊錫溶液中;d.焊接時(shí),不要讓其他產(chǎn)品倒下碰到電容器上;③焊機(jī)后的處理應(yīng)不產(chǎn)生以下機(jī)械應(yīng)力:a.電容發(fā)生傾倒;b.電容器碰到其他線路板;c.使其他物體碰到電容器;④電容器不要用洗凈劑洗凈,不過,在必須洗凈的情況下對(duì)電容器進(jìn)行清洗,必須按照產(chǎn)品規(guī)格說明書規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行;⑤對(duì)必須洗凈的電容器,洗凈時(shí),須確定下列內(nèi)容:a.洗凈劑污染管理(電導(dǎo)率,PH值,比重,水分等)b.洗凈后,不能保管在洗凈液環(huán)境中及密閉容器中,要采用(最高使用溫度以下的)熱風(fēng)干燥印刷電路板及電容器,使之不殘留洗凈液成分.⑥不使用含鹵素的固定劑、樹脂涂層劑.⑦使用固定劑、涂層劑時(shí),請(qǐng)確認(rèn)以下內(nèi)容:a) 電路板與電容器之間,不能殘留焊接殘?jiān)拔酃?b) 固定劑、涂層劑吸附前,盡可能不殘留洗凈成分,進(jìn)行干燥處使印 刷孔不堵塞;.
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