铝电解电容器耐纹波电流探讨
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铝电解电容的纹波电流铝电解电容是一种常见的电容器,它由铝箔作为正极和负极,以及介质层组成。
纹波电流是指在电容器中流动的交流电流中的纹波成分。
本文将以铝电解电容的纹波电流为主题,探讨其产生的原因以及对电容器性能的影响。
一、纹波电流的产生原因铝电解电容器用于直流电源滤波电路时,由于电源的输出电压存在纹波成分,即具有交流成分。
这是由于电源本身的波动以及其他因素导致的。
当直流电压波动时,电容器会通过电解液中的离子迁移来补偿电容器的极间电位差,从而产生纹波电流。
纹波电流的大小与电容器的容值、电源电压的纹波幅值以及电容器的等效串联电阻等因素有关。
二、纹波电流对电容器性能的影响1. 加热:纹波电流通过电容器的等效串联电阻会引起电容器发热。
长时间高纹波电流的作用下,电容器温度升高,可能导致电容器内部电解液的蒸发,从而降低电容器的寿命。
2. 寿命:高纹波电流会加速电解液中金属铝的氧化,从而缩短电容器的使用寿命。
3. 电容器容值:纹波电流会影响电容器的有效容值,使其减小。
这是因为纹波电流通过电容器时,会在电容器的电解液中产生电压降,从而降低电容器的有效工作电压范围。
4. 电源负载:纹波电流会对电源产生负载,可能导致电源输出电压的纹波增加。
三、减小纹波电流的方法1. 选择合适的电容器:对于需要滤波效果好的电路,应选择容值大、纹波电流小的电容器,如铝电解电容器的寿命长、纹波电流小的型号。
2. 并联电容器:可以通过在电路中并联多个电容器来减小纹波电流。
这是因为电容器并联时,总的纹波电流等于各个并联电容器的纹波电流之和。
3. 增加电容器的容值:增大电容器的容值可以降低纹波电流。
可以通过串联多个电容器或选择容值更大的电容器来实现。
4. 降低电源纹波幅值:可以通过使用更稳定的电源或增加滤波电路来降低电源输出的纹波幅值。
四、结语铝电解电容器的纹波电流是其应用中需要考虑的重要因素之一。
了解纹波电流产生的原因以及对电容器性能的影响,可以帮助我们选择合适的电容器并采取相应的措施来减小纹波电流。
电解电容纹波电流
电解电容纹波电流是一种常见的电气问题,它可能会对电设备造成严重损害,甚至会导致设备故障。
因此,了解如何解决电解电容纹波电流及其产生原因,对于确保电设备安全运行至关重要。
本文就电解电容纹波电流的相关知识进行了系统性的介绍。
首先,本文对电解电容纹波电流的定义及其形成原因进行了详细的分析和讨论。
电解电容纹波电流是由于电解电容的放电造成的,它是一种频率较高的非正弦型电流,主要受源电容器的特性所影响。
当受激电路有吸收电流中断时,会发生电解电容放电,从而产生纹波电流。
其次,本文介绍了电解电容纹波电流对电设备造成的影响。
由于纹波电流的幅值比较高,因此在电设备中会产生电压抖动、电流交变和脉冲等现象,会对电设备的正常运行产生负面影响。
例如,纹波电流会对电磁兼容产生影响,会导致信号传输的不稳定;还可能导致控制系统的振动和功率消耗大大增加;并且会引起电子元件烧坏、马达烧毁等故障。
最后,本文主要介绍了解决电解电容纹波电流的常见方法。
首先,可以采取结构优化的方法,减少电路内电容器串联的数量,减少电解电容放电电流的幅值;其次,可以采用滤波电路对源电容器的纹波电流进行过滤;再者,可以在接线处配备解耦电容器。
这些措施可以有效地减少电解电容纹波电流,从而解决纹波电流对电设备的不利影响。
综上所述,电解电容纹波电流可能会对电设备的安全运行造成负
面影响。
因此,了解电解电容纹波电流及其产生原因对于解决电解电容纹波电流至关重要。
本文通过介绍电解电容纹波电流的定义及其形成原因,以及电解电容纹波电流对电设备的影响,以及解决电解电容纹波电流的常见方法,对于确保设备的安全运行具有重要意义。
相同容量的铝电解电容与贴片电容,贴片电容纹波很大标题:铝电解电容与贴片电容的比较:纹波性能解析在电子电路设计中,选择合适的电容器是非常关键的一环。
其中,铝电解电容和贴片电容是两种常见的电容器类型,它们各自具有独特的优点和缺点。
本文将重点探讨这两种电容器在相同容量下的纹波性能,并分析为何贴片电容的纹波会相对较大。
首先,我们来了解一下什么是纹波。
在直流电源中,由于电压的波动,输出电压并不是完全稳定的,而是会有微小的上下波动,这种波动就被称为纹波。
纹波的存在会影响电源的质量,对于一些对电源稳定性要求较高的设备来说,需要尽可能地减小纹波。
接下来,我们来看看铝电解电容和贴片电容的特性。
铝电解电容是一种以铝箔为正极、电解液为负极的电容器,其特点是容量大、成本低,但寿命相对较短,且高频特性较差。
而贴片电容则是采用多层陶瓷介质制成,具有体积小、频率响应好、自谐振频率高的特点,但容量较小,成本也较高。
在相同的容量下,铝电解电容的纹波性能通常优于贴片电容。
这是因为铝电解电容具有较大的等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL),这些参数可以吸收一部分电源中的纹波,从而降低输出电压的波动。
相比之下,贴片电容的ESR和ESL都较小,因此对纹波的抑制能力较弱。
然而,这并不意味着贴片电容无法用于滤除纹波。
实际上,通过合理的设计,我们可以使用贴片电容和其他元件(如电阻和电感)组成LC滤波器或RC滤波器,有效地抑制电源中的纹波。
只是相比铝电解电容,这种方式可能需要更多的元件和更复杂的设计。
总的来说,铝电解电容和贴片电容各有优劣,适用的场合也不同。
在选择电容器时,我们需要根据实际需求来权衡各种因素,包括容量、纹波性能、尺寸、成本等。
只有这样,才能选出最适合的电容器,提高电子设备的性能和稳定性。
以上就是关于铝电解电容与贴片电容在相同容量下的纹波性能的比较。
希望这篇文章能帮助你更好地理解这两种电容器的特性,以便在设计电路时做出明智的选择。
纹波电流是什么铝电解电容纹波电流计算方法本文主要介绍的是关于纹波电流以及铝电解电容纹波电流计算方法,并详细对铝电解电容进行了全面的阐述。
纹波电流纹波电流或电压是指的电流中的高次谐波成分,会带来电流或电压幅值的变化,可能导致击穿,由于是交流成分,会在电容上发生耗散,如果电流的纹波成分过大,超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁。
额定纹波电流( IRAC )额定纹波电流 IRAC 又称为最大允许纹波电流。
其定义为:在最高工作温度条件下电容器最大所能承受的交流纹波电流有效值。
并且指定的纹波为标准频率(一般为 100Hz--120Hz )的正弦波。
基本含义纹波电流在这里指的是流经电容器的交流电流的 RMS 值,其在电压上的表现为脉动或纹波电压。
电容器最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度(或ESR )以及交流频率参数的限制。
温度是电解电容器件寿命的决定性因素,因此由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。
在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,其实就是 ripple current,ripple voltage。
含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。
它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:Urms = Irms × R式中,Urms 表示纹波电压Irms 表示纹波电流R 表示电容的 ESR由上可见,当纹波电流增大的时候,即使在ESR 保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高。
换言之,当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低ESR 值的原因。
叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。
一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。
铝电解电容纹波电流计算方法铝电解电容的在实际应用中的一个重要参数是纹波电流,此电流关系到电解电容的带载温升,在电容寿命计算时候,在不测量电解电容中心点温度的情况下,可以通过此纹波电流来估计电容的设计寿命,铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压。
电解电容寿命纹波电流测试E-cap Lifetime Test1. 工作原理/Working principle★ 当U2为正半周并且数值大于电容两端电压Uc时,二极管D1和D3管导通,D2和D4管截止,电流一路流经负载电阻RL,另一路对电容C充电。
当Uc>U2,导致D1和D3管反向偏置而截止,电容通过负载电阻RL放电,Uc按指数规律缓慢下降。
★ The diode D1&D3 work, D2&D4 cut off, the current flows through the load resistance RL in a loop and charge the capacitor C up when U2 in the positive half circuit and its value exceeding the voltage Uc which is parallel connected in the two terminals of capacitor. When Uc exceeds U2, and causes the diode D1&D3 cut off, the capacitor discharge through the load resistance RL and Uc decline slowly according to the principle of index function.★ 当U2为负半周幅值变化到恰好大于Uc时,D2和D4因加正向电压变为导通状态,U2再次对C充电,Uc上升到U2的峰值后又开始下降;下降到一定数值时D2和D4变为截止,C对RL放电,Uc按指数规律下降;放电到一定数值时D1和D3变为导通,重复上述过程。
★ As the same reason , when U2 in the negative half circuit and the amplitude is even changed to exceed Uc ,the diode D2&D4 work due to the positive voltage and U2 charge capacitor C up again. Uc start to decline when it’s voltage rise to the peak value of U2 and to a certain value , the diode D2&D4 cut off , the capacitor C discharge to RL, Uc decline according to the principle of index function again. When the discharge to a certain value, the diode D1&D3 work again and the cycle repeats.2.测试方法/Test Method2.1 测试温升计算电容寿命/Life time of capacitor at testing temperature condition计算寿命公式/Formula for calculating lifetime△T= Kc*(Tc-Tx)适用公司/ Corporation suited:Fcon 、KSC、TL、TEAPO、CapXon说明/ Explanation:Lo:is operating life of capacitance SPECTo:is SPEC temperature of capacitorTx:is capacitor ambient operating temperatureTc:is surface temperature of capacitor caseKc:is coefficient from table belowLx:useful life estimation2.2 测试纹波电流计算电容寿命/Life time of capacitor at testing ripple current condition 计算寿命公式/ Formula for calculating lifetimeLx=Lo*Kt*Kr (Kt=2^(To-Tx)/10 Kr=(5-△t)/5 △t=5*(Ix/Io)^2)适用公司/ Corporation suited:HEC、 JianghaiLo:is operating life of capacitance SPECTo:is SPEC temperature of capacitorTx:is capacitor ambient operating temperatureIx:is actual value of ripple currentIo:is specified ripple currentLx:useful life estimation2.2.1直接测量电容纹波电流/Direct measure of E-cap ripple current开关电路中电容纹波电流分析C1为buck电容,其充电时间受到低频交流输入影响,而放电时间则是受到开关管Q1的高频影响。
铝电解电容的纹波电流铝电解电容的纹波电流是指在使用过程中,电流大小的周期性变化。
铝电解电容具有容量大、尺寸小、工作稳定等特点,在各个领域得到广泛应用。
然而,由于其内部结构的限制与外界应用的需求之间存在差异,可能会导致纹波电流的产生。
那么我们应该如何理解铝电解电容的纹波电流呢?首先,我们需要知道纹波电流是如何产生的。
在市电供电环境下,电容器往往用于节制余波电流,使输出电流更为稳定。
然而,电容器的设计与应用并非完美无缺,其内部电阻和电感等参数会导致一定程度的纹波电流。
毫无疑问,这一问题对于一些高精度、高要求的电子设备来说是不可忽视的,尤其是在需要输出稳定电流的场合。
其次,我们来看一下纹波电流对铝电解电容的影响。
首先,纹波电流会使铝电解电容在工作时发热加剧,这可能会导致电容器的寿命缩短。
其次,纹波电流还会对电子系统的性能产生不利影响,比如引起工作状态不稳定、信号失真等问题。
因此,在设计和选择铝电解电容时,我们应该充分考虑纹波电流对系统性能的影响,选择合适的容值和额定电流等参数,以保证系统的稳定性和长期可靠性。
如何减小铝电解电容的纹波电流呢?首先,可以采用并联的方式增加电容器的总容量,从而降低电容器内部电压的变化;其次,使用低ESR(等效串联电阻)的电容器,能够减小电流波动对电容器自身产生的影响;此外,适当增加电容器的工作频率,也可有助于降低纹波电流的大小。
综上所述,铝电解电容的纹波电流对于电子系统稳定性和可靠性具有重要影响。
因此,在工程应用中,我们需要充分考虑纹波电流对系统性能的影响,并采取合适的措施来减小纹波电流的大小。
只有这样,铝电解电容才能发挥其应有的作用,为各个领域的电子设备提供稳定可靠的电源支持。
铝电解电容的纹波电流铝电解电容是一种常见的电容器,其特点之一就是能够在电路中提供稳定的电容值。
然而,在实际使用过程中,我们经常会遇到一个问题,那就是纹波电流。
纹波电流是指电容器通过的交流电流在周期性变化时所产生的波动现象。
本文将围绕铝电解电容的纹波电流展开讨论,探究其产生原因及影响因素,并提出相应的解决办法。
我们需要了解铝电解电容的基本结构和工作原理。
铝电解电容的结构由两个铝箔作为极板,中间隔以电解质(通常是硫酸铝)组成。
当电压施加到电容器上时,电解质中的离子会在极板之间移动,形成电荷分布,从而储存能量。
然而,由于电解质的存在,电容器的电流响应速度受到一定的限制,因此在交流电路中,纹波电流就会出现。
纹波电流的产生有多个原因。
首先,电解质的导电性有限,导致电容器对交流信号的响应速度变慢,从而产生纹波电流。
其次,电解质中离子的迁移速度也会受到温度的影响,温度升高会导致离子迁移速度变快,进而增加纹波电流的幅度。
此外,电容器的内部电阻也会对纹波电流产生影响,电阻越大,纹波电流的幅度就越大。
纹波电流的大小可以通过纹波系数来衡量,纹波系数定义为纹波电流的有效值与直流电流的平均值之比。
一般来说,纹波系数越小,说明电容器对交流信号的滤波效果越好。
纹波系数的计算公式如下:纹波系数 = (纹波电流的有效值) / (直流电流的平均值)为了减小纹波电流的幅度,我们可以采取一些措施。
首先,选择合适的电容器型号和规格非常重要。
一般来说,电容器的电压容量越大,纹波电流的幅度越小。
此外,采用具有低ESR(等效串联电阻)特性的电容器也能有效减小纹波电流。
其次,合理设计电路布局,减少电流回路的长度和面积,降低电阻和电感的影响,从而减小纹波电流。
此外,通过使用滤波电路,如电感、电阻和电容的组合,可以有效地降低纹波电流的幅度。
总的来说,铝电解电容的纹波电流是由电容器内部电解质的限制和电路布局等因素共同影响的结果。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的电容器型号和规格,并通过合理的电路设计和滤波电路的应用来减小纹波电流的幅度。
铝电解电容器耐波纹电流性能更强且高度更低
TDK 集团推出三种全新系列爱普科斯 (EPCOS) 铝电解电容器。
相比同等尺寸的旧系列, B43743*/B43763* 系列螺钉式电容器的耐波纹电流性能高出 40%。
该新系列电容器工作电压范围为 350V DC 至 450 V DC,电容量范围为 1,500 µF 至 18,000 µF,最大允许工作温度为 105°C,且在最大工作温度和额定电流下工作时,使用寿命达 6,000 小时。
电容器的铝外壳直径范围为
64.3 mm 到 90 mm,高度范围为 80.7 mm 至 221 mm,具体视型号而定。
焊片式电容器的耐波纹电流性能同样得到了提高,如工作电压为
400 V DC 和 450 V DC 的 B43544*系列类型电容器的耐波纹电流性能就提高了 20%。
该新系列电容器的工作电压范围为 200 V DC 至 550 V DC,电容量范围为 47 µF 至 2700 µF。
在 105°C 的最大工作温度和额定电流下工作时,电容器的使用寿命达 3,000 小时。
电容器的铝外壳范围为 22 mm 至 35 mm,
高度为 25 mm 至 55 mm,具体视型号而定。
B43641*系列焊片式电容器同样为新系列产品,采用出色的紧凑型设计。
铝电解电容器的寿命1、忽略纹波电流时的寿命推算一般而言,铝电解电容器的寿命与周围的环境温度有很大的关系,其寿命可以由以下公式计算。
其中,L:温度T时的寿命L0:温度T0时的寿命与温度比较,降压使用对电容器的寿命影响很小,可忽略不计。
2、考虑纹波电流时寿命的推算叠加纹波电流,由于内部等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响电容器的使用寿命,产生的热量可由下式计算P=I2R (2)I:纹波电流(Arms)R:等效串联电阻(Ω)由于发热引起的温升其中,△T: 电容器中心的温升(℃)I: 纹波电流 (Arms)R: ESR (Ω)A: 电容器的表面积(cm2)H: 散热系数( 1.5~2.0x10-3W/cm2x℃)上面公式(3)显示电容器的温度上升与纹波电流的平方以及等效串联电阻ESR成正比,与电容器的表面积成反比,因此,纹波电流的大小决定着产生热量的大小,且影响其使用寿命,电容器的类型以及使用条件影响着△T值的大小,般情况下,△T<5℃。
下图表示纹波电流引起的温升的测量处测试结果:(1).考虑到环境温度和纹波电流时的寿命公式其中,Ld:直流工作电压下的使用寿命(K=2,纹波电流允许的范围内)(K=4,超过纹波电流范围时)T0:最高使用温度T :工作温度△T:中心温升(2)电容器工作在额定的纹波电流和上限温度时,电容器的寿命可通过转化(4)式得到,如下:其中,Lr:工作在额定纹波电流和最高工作温度下的寿命(h)△T0:最高工作温度下的电容器中心容许温升。
(3)考虑纹波电流,环境温度时可由(5)式得到下式:其中,I0:最高工作温度下的额定纹波电流(Arms)I:叠加的纹波电流(Arms)由于直接测量电容器的内部温升存在着困难,下表列出了表面温度和内部核心温度的换算关系。
图表1寿命的推算公式,原则上适用于周围环境温度为+40℃到最高工作温度范围内,但由于封口材料的老化等因素,实际的推算寿命时间一般最大为15年。
电解电容器的纹波电流承受能力分析杨柏禄杨帆陈永真辽宁工业大学 121001摘要:本文详细分析了纹波电流额定值的定义,说明了各厂家对电容器额定值定义的共性与不同,从中找出了影响纹波电流额定值的主要因素,并由此给出了提高电解电容器纹波电流承受能力的有效方法。
叙词:纹波电流纹波电流额定值最大允许温升功率损耗Analysis of withstanding ripple current inelectrolytic capacitorsYang bailu Chen yongzhen Liaoning University of Technology 121001 Abstract:This paper gives a specific analysis of the definition of ripple current ratings,introduces the same points and differences of definition of the ripple current ratings by the different manufacturers,finds out the main factors that effect ripple current ratings,and methods of improving capabilities of withstanding ripple current in electrolytic capacitors are proposed.Keyword: ripple current ripple current ratings the maximum permited temperature rise thermal resistance power dissipation1、前言在电力电子线路中,电解电容器经常受到大脉动电流、高频大滤波电流和短时大电流脉冲的作用,因此对流过其内部的电流要有严格的限制,这样才能保证电路的可靠性。
铝电解电容器之纹波电流
纹波电流即是在电容器内流过的交流电流,英文:rated ripple current。
之所以把它叫电流是因为交流电压迭加在电容器的直流偏压上与水面上面上的波纹很相似。
纹波电
流会使电容器发热,纹波电流额定值的确定办法是在额定工作温度下规定一个允许的
温升值,在此条件下电容器仍符合规使用寿命要求。
通常85℃的电容器允许的最高温升为10℃,即芯包中心最高温度为95℃;一般105℃的产品,允许的最高温升为5℃,芯包中心最温度可到110℃。
实际的芯包最高允许温度因电容种类和制造厂家的不同而有差异。
但过高的温升则会使电容器超过其允许的最高芯包温度而快速失效,而在接近最高芯
包允许温度的条件下工作则会很明显地缩期的使用寿命。
当工作温度小于额定温度时,额定纹波电流可以加大;当工作频率为120HZ之外的其他频率时,额定纹波电流可以进行调整。
过纹波电流会缩短电容器的耐久性,当纹波电流超过额定值,纹波电流引起的内部发热每升高5℃电容器寿命减半。
当要求电容器具有长寿命性能时,降低纹泳文波电流是
必须的。
南通华裕电子有限公司内部文档。
一种耐纹波电流的固态铝电解电容器,其特征在于:包括密封在铝壳内的芯包,芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕和折叠而成;阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT:PSS薄膜,所述PEDOT:PSS薄膜内掺杂有对甲基红;对甲基红占PEDOT:PSS薄膜总重量的0.5%5%。
在本技术中,通过PEDOT:PSS薄膜对PEDOT与阳极箔的氧化膜进行有效的隔离;同时通过对甲基红对PEDOT:PSS薄膜进行掺杂使得PEDOT:PSS薄膜的电导率得到明显的提高,使得PEDOT:PSS薄膜的电导率仅比PEDOT薄膜的电导率略低,这样制作出来的固态铝电解电容器esr小,其耐纹波电流的能力强。
技术要求1.一种耐纹波电流的固态铝电解电容器,其特征在于:包括密封在铝壳内的芯包,所述芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕和折叠而成;所述阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT:PSS薄膜,所述PEDOT:PSS薄膜内掺杂有对甲基红;所述对甲基红占PEDOT:PSS薄膜总重量的0.5%-5%。
2.根据权利要求1所述的耐纹波电流的固态铝电解电容器,其特征在于:所述电解纸为非碳化电解纸,所述电解纸上形成有PEDOT薄膜;对甲基红掺杂的PEDOT:PSS薄膜填充在电解纸与阳极箔以及电解纸与阴极箔之间。
3.一种耐纹波电流的固态铝电解电容器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将对甲基红加入到PEDOT:PSS分散液中,所述对甲基红的重量为对甲基红加上PEDOT:PSS总重量的0.5%-5%;搅拌均匀;待用;2)将芯包浸入到步骤1)中的溶液中进行含浸;3)干燥使得阳极箔和阴极箔之间形成有对甲基掺杂的PEDOT:PSS薄膜。
4.根据权利要求3所述的耐纹波电流的固态铝电解电容器,其特征在于:所述步骤3)中的干燥温度为50-100摄氏度,时间为2-6小时。
5.根据权利要求3所述的耐纹波电流的固态铝电解电容器的制备方法,其特征在于:所述电解纸为非碳化电解纸,所述电解纸上形成有PEDOT薄膜,所述电解纸上形成PEDOT薄膜的方法包括以下步骤:I)将裁剪好的电解纸含浸在浓度为1~40wt%的EDOT单体中;II)将含浸有导电聚合物的电解纸进行干燥;III)将干燥后的电解纸浸入到浓度为10~70wt%的氧化剂溶液中;IV)将步骤3)中的电解纸在温度为室温~200℃的环境中聚合1~48h,使得电解纸上聚合有PEDT;V)干燥,使得电解纸处于湿润的状态。
铝电解电容器的额定电流交流纹波电流流过铝电解电容器,将在其ESR上产生损耗而使铝电解电容器发热,这个发热限度对纹波电流的限制,KEMET就是决定了额定纹波电流值。
其定义为,在最高工作温度下可以确保铝电解电容器额定寿命时间的最大纹波电流值。
对于一般应用的铝电解电容器,多数生产厂商是不给出额定纹波电流数据的,对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
实际上铝电解电容器可以承受的纹波电流也是比较低的,对于普通用途的铝电解电容器,可以承受的纹波电流值给人的第一感觉就是太低了。
好在多数应用中并不要求很高的纹波电流。
由于铝电解电容器是电解液负极,随着温度的升高将会达到电解液的沸点。
因此,电解液的沸点将是铝电解电容器不可逾越的最高工作与存储温度。
在实际应用中,最高工作温度要比电解液的沸点低10~20K;同样,也是由于铝电解电容器的负极是电解液,在温度过低时,电解液将变得黏稠甚至凝固,铝电解电容器将不能应用。
因此,铝电解电容器也有工作与存储温度的上下限。
在工作/存储温度上限与下限之间的整个温度范围就是铝电解电容器的工作温度范围。
对于比较低级的商业应用T491U107K004AT铝电解电容器的最高工作/存储温度和最低工作/存储温度为+ 85℃/一20℃。
如果对低温有特殊要求时,最低工作温度可以达到-40℃;如果铝电解电容器的工作/存储温度比较高,则需要105℃最高工作/存储温度的铝电解电容器;当遇到更高的工作温度,如节能灯或汽车发动机舱内的应用时,要求铝电解电容器的最高工作/储温度要达到125℃甚至是150℃。
通过上述分析可以看到,铝电解电容器的最高工作/存储温度可以分为:一般应用的+85。
C,比较高工作/存储温度的+105'C和非常高工作温度的125℃甚至是140 ℃、150℃的铝电解电容器在高温或潮热环境巾长期工作时可能出现开路失效,其原因在于阳极引出箔片遭受电化学腐蚀而断裂。
电解电容器中的纹波电流和额定纹波电流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=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。