电解电容漏电流计算公式
- 格式:xls
- 大小:18.00 KB
- 文档页数:2
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=KC R U R……(1)式中I ——漏电流,μA;K——漏电流常数,μA/V·μF;K值一般为0.05~0.002μA/ V·μF;C R——标称电容量,μF;U R——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 温度的影响第1页共9页温度越高,电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。
铝电解电容的漏电流、纹波和寿命来源:飞鹰的博客/flyingeagle2(此文仅为爱好者技术交流,请勿作任何商业目的使用!)1 、漏电流作为电介质的氧化铝层具有的一个特性:即使在 DC 正向电压施加于电容器一段时间后仍有一个微小电流持续从正电极流向负电极。
这个微小的电流即称为漏电流。
越小的漏电流表明电介质制作得越精良。
1.1漏电流的时间 / 温度 / 正向电压特性:如上图漏电流的时间特性所示,在施加正向电压的最初数分钟的时间内会出现一个很大的漏电流(称为涌入电流,电容器如长期未施加电压后这一现象就更明显)。
随着工作时间的延续,此漏电流将衰减到一个很小的“稳定状态”值。
漏电流的温度特性见中间一图所示,一般地随着温度的升高漏电流将会变得越来越大。
漏电流的电压特性见右边一图所示,一般地随着温度的升高漏电流将会变得越来越大。
1.2 工作漏电流指稳定持续工作下的稳定电流。
一般采用的计算公式为:漏电流I≦KCU或3µA(取数值大者),K为系数,取值在0.01~0.03之间;C为标称电容量(单位µF);U为额定电压(单位V),漏电流I的单位为µA。
以上计算公式一般在20 ° C环境温度、测试电压为电容器的额定电压、充电时间一分钟的测试条件下使用。
不同制造商,不同规格类型的电容器,不同的应用环境(温度、所施加电压等)可能会有不同的计算方式或特征曲线,当区别对待。
1.3 无压存储对漏电流的影响无加压存储电解电容会使氧化层恶化,在高温环境下更是如此。
这将导致电容在长期闲置存储后初始使用时会产生一个远超出额定数值的漏电流(在最初一分钟内,此数值可能会达到额定数值的 100 倍左右)。
虽然此电流将会回落到正常的额定值,但在应用电路设计中要考虑产品长期闲置后大漏电流的冲击承受能力—例如电路中设计中的其它与此相关的电路参数是否能够承受此冲击。
2 、纹波电流额定纹波电流 IRAC 又称为最大允许纹波电流。
关于XY电容器的泄漏电流翻开百度百科,关于电容器的漏电流是这样解释的:电容介质不可能绝对不导电,当电容加上直流电压时,电容器会有漏电流产生。
若漏电流太大,电容器就会发热损坏。
除电解电容外,其他电容器的漏电流是极小的,故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能;而电解电容因漏电较大,故用漏电流表示其绝缘性能(与容量成正比)。
对电容器施加额定直流工作电压将观察到充电电流的变化开始很大,随着时间而下降,到某一终值时达到较稳定状态这一终值电流称为漏电流。
其计算公式为:i=kcu(μa);其中k值为漏电流常数,单位为μa(v·μf)。
一般塑胶膜电容器及陶瓷电容器的标准(IEC60384-8/ GB/T 5966, IEC60384-9/ GB/T 5968),或安规塑胶膜电容器(X电容)及陶瓷电容器(Y电容)的标准(如IEC 60384-14/GBT 6364.14)都无泄漏电流特性要求。
关于XY 电容器,国际间都未定义泄漏电流(Leakage Current)的产业标准,制造业者难以遵循。
民间使用者偶而会提起这个议题,但翻阅电容器国际大厂的目录,诸如AVX、Mallory及Murata三个公司,也只有Murata有提供其Y电容的漏电流特性曲线,表示其某几种Y电容对应工作电压高低时的漏电流变化。
AVX的目录就只有说明电容器泄漏电流的理论值应参照欧姆定律I = E/R计算(Leakage current is determined by dividing the rated voltage by IR), 以上式欧姆定律电流公式改成泄漏电流公式即成:IL = UR / IRIL:泄漏电流, 单位是A, 常以豪安(mA)为计算单位UR:电容器额定工作电压表示, 单位是VIR:绝缘电阻, 单位是欧姆Ω, 常以百万欧姆(MΩ)为计算单位至于XY电容器在制造程中的耐电压测试时会设定漏电流的极限值(交流电路), 与依欧姆定律而设计的漏电流表(直流电路)所得的漏电流值会不同。
电容电流的公式是:
电容电流(I)=电容(C)×电压(V)/时间(t)
其中,电容(C)是电容器的容量,单位是法拉(F);电压(V)是电容器两端的电压差,单位是伏特(V);时间(t)是电压差发生的时间,单位是秒(s)。
电容电流的公式表明,电容电流与电容器的容量、电压差和时间有关。
当电容器的容量越大,电容电流就越大;当电压差越大,电容电流就越大;当时间越长,电容电流就越小。
电容电流的公式也可以写成如下形式:
电容电流(I)=电容(C)×变化率(ΔV/Δt)
其中,变化率(ΔV/Δt)表示电压差(ΔV)和时间(Δt)的变化率。
电容电流的公式是电学中常用的公式之一,在电子技术、电力系统、电机控制等领域都有广泛应用。
电解电容参数测试方法为规范电解电容参数的测试,增加所测参数的可比性,结合供应商测试标准及实验室测试结果,特制定以下测试标准:一、测试要求1、电容漏电流极值计算公式:CU≤1000µF.V Imax≤0.03CU+15 (µA)CU>1000µF.V Imax≤0.02CU+25 (µA)2、电容测试充电时长:CU≤20000µF.V且U ≤100 T=20sCU>20000µF.V且U ≤100 T=30sU > 100V T=60s3、电容测试频率:高频低阻电容 F=1KHz普通电解电容 F=100Hz4、考虑电容经久未用对漏电流有较大影响,故每个电容在测试前须先充放电10s。
二、漏电流测试仪操作步骤:1、接通电源后,将面板开关按至ON,显示窗口有数字显示,电流窗口显示26,电压窗口显示86,延时1S,电流窗口显示当前漏电流数值,电压窗口显示当前输出电压,仪器预热5分钟进行测试。
2、在放电状态,调整好测量电压、充电时间、最大允许漏电流数值,具体设置方法见面板功能说明。
3、按清0按键,使仪器处于清0状态,仪器电流指示窗口显示为OP-,此时可检查所设置的充电时间及电流极限是否正确,按启动按键,仪器对测试夹具进行开路校正,校正完毕,仪器电流指示窗口显示OPC,按清0按键,使仪器处于测量状态。
4、接上被测电容器:1)、当仪器处于放电状态时,按启动按键或放电按键,使仪器处于充电状态,充电指示灯亮,仪器根据拨盘所设置的充电时间对被测电容进行充电。
2)、当仪器处于测量状态时,在接上被测电容的同时,仪器自动转换为充电状态;充电完成自动转换为测量状态,在电流窗口显示测试数据,如超出量程则显示为---,并判断出合格或不合格(PASS或FAIL)如讯响打开则伴随有蜂鸣器响。
5、测量完毕:1)、统一进行机内放电,按放电按键,放电指示灯亮,放电时间3S以上,放电完成取走被测电容。
漏电流
一、半导体元件漏电流
PN结在截止时流过的很微小的电流。
在D-S没在正向偏置,G-S反向偏置,导电沟道打开后,D到S才会有电流流过。
但实际上由于自由电子的存在,自由电子的附着在sio2和N+、导致D-S有漏电流。
二、电源漏电流
开关电源中为了减少干扰,按照国标,必须设有EMI滤波器电路。
由于EMI电路的关系,使得在开关电源在接上市电后对地有一个微小的电流,这就是漏电流。
如果不接地,计算机的外壳会对地带有110伏电压,用手摸会有麻的感觉,同时对计算机工作也会造成影响。
三、电容漏电流
电容介质不可能绝对不导电,当电容加上直流电压时,电容器会有漏电流产生。
若漏电流太大,电容器就会发热损坏。
除电解电容外,其他电容器的漏电流是极小的,故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能;而电解电容因漏电较大,故用漏电流表示其绝缘性能(与容量成正比)。
对电容器施加额定直流工作电压将观察到充电电流的变化开始很大,随着时间而下降,到某一终值时达到较稳定状态这一终值电流称为漏电流。
其计算公式为:i=kcu(μa);其中k值为漏电流常数,单位为
μa(v·μf)。
四、滤波器漏电流
电源滤波器漏电流定义为:在额定交流电压下滤波器外壳到交流进线任意端的电流。
如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的,则漏电流的值主要取决于共模电容CY的漏电流,即主要取决于CY的容量。
由于滤波器漏电流的大小,涉及到人身安全,国际上各国对插都有严格的标准规定:对于是220V/50Hz交流电网供电,一般要求噪声滤波器的漏电流小于1mA。
电容电流计算公式
电容的电流计算公式为I=C(dV/dt),其中I表示电流,C表示电容,dV/dt 表示电压随时间的变化率。
在实际应用中,我们可以通过这个公式计算电容电流,并根据计算结果来选取适当的电容和电路元器件。
在直流电路中,假设电路中有一个电池和一个电容器,电容器两端电势差为V,电容器的电流为I,电容器的电容量为C,那么根据欧姆定律,电流I等于电压V除以电阻R,即I=V/R。
假设电路中不存在电阻,则电路中的电流仅由电容器产生,那么根据上述公式,电容电流为I=C(dV/dt)。
如需了解更多公式和相关概念,可以查阅电路和电子学的书籍或文献。