鋁電解電容器是通過使用含有液體電解質(zhì)的鋁圓柱體作為負(fù)極,并插入彎曲的鋁條作為正極而制成的。需要進(jìn)一步的直流電壓處理以在正電極上形成一層氧化物膜作為電介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大,但泄漏高,穩(wěn)定性差,正負(fù)極性強(qiáng),適用于功率濾波或低頻電路。使用時(shí),不能將正極和負(fù)極接反。
鋁電解電容器的主要參數(shù)
鋁電解電容器的初學(xué)者或缺乏經(jīng)驗(yàn)的用戶往往只關(guān)注額定電壓和額定容量這兩個(gè)主要參數(shù)。事實(shí)上,在要求不高的情況下,選擇這兩個(gè)參數(shù)就足夠了。然而,作為一種電子產(chǎn)品設(shè)計(jì),鋁電解電容器的其他參數(shù)也至關(guān)重要。這就是為什么我們經(jīng)??吹街圃焐淌謨灾辛谐鲈S多參數(shù)的原因。以下是鋁電解電容器的一些主要參數(shù)。
1、標(biāo)稱參數(shù)為電容器外殼上列出的值。
靜電容量,單位為UF;工作電壓,縮寫為WV,應(yīng)為標(biāo)稱安全值,這意味著在應(yīng)用電路中,不應(yīng)超過該標(biāo)稱電壓;溫度通常為85度或105度,在高溫條件下(如純A類功率放大器),建議選擇標(biāo)稱105度。通常,選擇較高的溫度系數(shù)也有助于提高其他參數(shù)的性能。
2、等效串聯(lián)電阻ESR。
ESR的水平與電容器的容量、電壓、頻率和溫度有關(guān),并且ESR要求越低越好。當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量越大,ESR越低。在容量固定的情況下,選擇額定電壓較高的品種可以降低ESR。ESR在低頻時(shí)高,在高頻時(shí)低,高溫也會(huì)導(dǎo)致ESR增加。等效串聯(lián)電阻ESR可以在許多品牌的規(guī)格手冊中找到。
3、漏電流
鋁電解電容器都有漏電,這是由其物理結(jié)構(gòu)決定的。不用說,漏電流越小越好。電容器容量越高,漏電流就越大;降低工作電壓可以減少漏電流。選擇耐壓性更高的品種也有助于減少漏電流。綜合以上兩個(gè)參數(shù),在同等條件下優(yōu)先選擇耐高壓品種,確實(shí)是一種簡單可行的方法;降低內(nèi)阻,減少漏電流,減小損耗角,延長使用壽命。確實(shí)有很多好處,但價(jià)格會(huì)更高。有一種說法是,當(dāng)電解電容器在遠(yuǎn)低于額定工作電壓的電壓下工作時(shí),由于無法在電極和電解質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)有效的去極化,會(huì)導(dǎo)致電解電容器極化,降低紋波電流,增加ESR,從而過早老化。然而,這一說法的前提是“遠(yuǎn)低于額定工作電壓”。根據(jù)一些長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右作為正常工作電壓是合理的。在業(yè)余時(shí)間,我可以大致估計(jì)電解電容器的泄漏電流。對相同容量的電解電容器按其額定耐受電壓充電,靜置一段時(shí)間,然后檢查電容器兩端的電壓降。電壓降越小,泄漏電流越小。
4、散逸因素(DF)
有時(shí)DF值也用損耗角tan表示,其中DF值的高或低與溫度、容量、電壓和頻率有關(guān);當(dāng)容量相同時(shí),帶支架的電壓越高,DF值越低頻率越高,測向值越高溫度越高DF值通常不會(huì)在電容器或規(guī)格上標(biāo)明。當(dāng)選擇電容器進(jìn)行DIY時(shí),可以優(yōu)先考慮帶支架的更高電壓。例如,當(dāng)工作電壓為45V時(shí),選擇50V不是很合理。盡管從電壓下的正常操作來看,使用50V并不不合適,但在DF值方面有一層考慮因素。使用63V或71V帶支架電壓會(huì)帶來更好的性能。
5、紋波電流Irac。
紋波電流是石材機(jī)械濾波電路的一個(gè)重要參數(shù)。紋波電流Irac越高越好。他的身高與工作頻率有關(guān),Irac隨著頻率的增加而增加,Irac則隨著頻率的降低而減少。傳統(tǒng)上,人們認(rèn)為我們需要在低頻下具有高紋波電流,以實(shí)現(xiàn)良好的高電流放電特性,使低頻更穩(wěn)健、更飽滿、更具彈性,以及良好的控制和驅(qū)動(dòng)特性;事實(shí)上,高頻下的高紋波電流也大大有助于改善音質(zhì),從而在高頻下實(shí)現(xiàn)更好的擴(kuò)展和降低粗糙度。
鋁電解電容器的選型參數(shù):
電路系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性和可靠性與所選擇的元件參數(shù)、等級、質(zhì)量等密切相關(guān)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和電氣性能要求,準(zhǔn)確提出元件參數(shù)的具體要求,包括標(biāo)稱值、精度和誤差要求、穩(wěn)定性要求、溫度范圍要求、安裝尺寸等與電路性能密切相關(guān)的要求。由于在所有無源元件中故障率最高,鋁電解電容器的選擇尤為重要。
鋁電解電容器選型要點(diǎn):
容量、耐壓、溫度范圍、組件包裝形式和尺寸
紋波電流、紋波電壓
漏電流、ESR、耗散因數(shù)、阻抗/頻率特性
電容器壽命
全面考慮實(shí)際需求、性能和成本
