铝电解电容器之损耗角正切

电解电容器的参数特性上海BIT-CAP技术中心2.1容量2.1.1标称容量（C R）电容器设计所确定的容量和通常在电容器上所标出的电容量值。

2.1.2容量公差容量偏差是指电容器的实际容量离开标称容量的范围，容量偏差一般会标示在出货检验单上和包装箱盒贴上。

YM产品的容量公差为±20%。

2.1.3容量偏差等级为了保证每批电容器容量的一致性，保证客户装在同一台机器上的所有电容器之间的容量偏差在。

特别为每一个电容器贴上表示容量偏差的标签。

客户在装机时选用同一标签的电容器装在一台设备内，这样能够有效的保证了同一台设备内的电容器容量的一致性。

偏差等级见表1。

容量等级代码容量偏差D-20%≤Cap＜-15%C-15%≤Cap＜-10%B-10%≤Cap＜-5%A-5%≤Cap＜0E0≤Cap＜5%F5%≤Cap＜10%G10%≤Cap＜15%H15%≤Cap≤20%表1容量偏差等级表2.1.4容量的温度特性电解电容的容量不是所有的工作温度下都是常量，温度对容量的影响很大。

温度降低时，电解液的粘性增加，导电能力下降，容量下降。

图4容量温度特性（测试频率120Hz ）2.1.5容量的频率特性电解电容器的容量决定于温度，还决定于测试频率。

容量频率关系：C 代表容量，单位F f 代表频率，单位Hz z代表阻抗，单位Ω图5容量频率特性曲线（测试温度20℃）2.1.6频繁的电压波动及充放电频繁的电压波动及充放电都会导致容量下降，为了应对频繁的电压波动及充放电的使用条件，特别设计了ER6系列产品（充放电应对品）。

详细情况请联系我们。

2.2损耗角的正切值tan δ用于脉动电路中的铝电解电容器，实际上要消耗一部分的有功功率，这可以用损耗角的正切值来表征。

损耗角的正切值为在正弦电压下有功功率与无功功率的比值。

对于电解电容器较常采用的等效电路，如图6，则损耗角的正切值为：图6等效串联电路图BIT 各系列的最大损耗角的正切值：系列ES3、ES6、ES3M 、ES6M 、ES6HEH3、EH6EW3、EW6、ER6、EL20、EL6020℃，120Hz 下的损耗值（tan δ）0.180.300.15表2各系列电容器的最大损耗角的正切值注：这些值适用于的最大容量为47000μF ，相应的容量更高的电容器的损耗角的正切值会更大。

铝电解电容器试验验证方法（推荐）铝电解电容器试验（LED 产品用）1、耐久性①试验装置：纹波电源试验仪、恒温干燥箱、LCR 数字电桥、漏电流测试仪。

②试验条件： 1）环境温度：105±3℃（105℃系列）；130±3℃（130℃系列）2）纹波电流：按公司目录书标示； 3）直流电压：纹工作电压直＝U U U 2-；4）施加频率： 50HZ、120Hz、40KHz、100KHz（按公司目录书中的频率系数转换）。

③试验步骤： 1）从一批产品中任取21支电容器编号，取20只试验（1只备用），试验前测量容量、损耗、漏电流，并作好记录；2）将电容器与纹波电源试验仪的电源线连接，并将电容器置于环境温度为105±3℃的恒温干燥箱中，两电容器之间的距离不小于5mm；3）根据试验条件，在纹波电源试验仪面板上施加规定纹波电流，根据第3条公式施加直流电压，开始例行试验；4）各试验周期取下的电容需放置8小时以上测试试验数据，填入试验记录表格中，试验最终结束后，将电容器取下，恢复时间16小时，观察电容器外观，测量其容量、损耗、漏电流，并计算容量变化率。

④特性要求： 1）试验后电容器无可见损伤和电解液漏出，标志清晰；2）漏电流I 符合公司目录耐久性试验变化要求；3）电容量变化率符合公司目录耐久性试验变化要求；4）损耗角正切值符合公司目录耐久性试验变化要求；5）试验时间：按目录书中各系列规定的时间；6）检测周期：按每1000h 时间段做测试记录。

⑤判定：试验后电容器是否符合以上特性要求，电容器试验个数n=21,合格判定数A C =1。

2、高温加速试验①试验装置：纹波电源试验仪、恒温干燥箱、LCR 数字电桥、漏电流测试仪。

②试验条件： 1）环境温度：目录书中105℃小于等于100V 的产品用115℃试验，目录书中105℃大于100V的产品用125℃试验；目录书中130℃的产品不适用加速试验；2）纹波电流：按公司目录书标示； 3）直流电压：纹工作电压直＝U U U 2-；4）施加频率： 50HZ、120Hz、40KHz、100KHz（按公司目录书中的频率系数转换）。

一、 电容器的定义1、电容器——由两个导电极板，中间放置着具有介电特征的物质所组成的分立元件。

2、电解电容器——两个极板有阳（正）极和阴（负）极之分，其中作为阳极的是采用特定的阀金属，并在该金属表面上籍助于电化学方法生成一极薄且具有单向导电性的氧化膜作为介质，而阴极通常是采用能生成和修复介质氧化膜的液状或固状的电解质，这样一种特殊结构和特殊工艺制造的电容器。

二、 电气参数铝电解电容器常用标称：电容量（C R ）、损耗角正切（tg δ）、漏电流（I LC ）、额定工作电压（U R ）、阻抗（Z ）1、电容量：是指在电容器上标明的电容量值，是设计容量的名义值。

2、损耗角正切：用于脉动电路中的铝电解电容器，实际上要消耗一小部分有功的电功率，这可用损耗角正切来表征，它是电容器电能量损耗的有功功率与无功功率之比。

对于电解电容较常采用串联等效电路，如图1-1所示，则其损耗角正切tg δ为： tg δ= = =ωC r r I图1-1 等效串联电路和电流电压矢量图3、漏电流漏电流：当对电容器施加直流电压时，将观察到充电电流的变化：开始很大，然后逐渐随时间而下降，但并不等于零，而是达到某一终值后，趋于稳定状态，这一终值称为漏电流。

1 ωC rU C U RIr C rrU C U C I漏电流I LC 是电解电容器五大电参数之一，用来表征电解电容器的绝缘质量。

与施加电压的大小、环境温度的高低和测试时间的长短都有密切关系，故在规定漏电流值时必须标明其测试时间“t”、施加电压“U”和环境温度“T”的大小。

I LC 与测试时间（即施加电压时间）、施加电压大小和环境温度之间的关系如图1-2所示。

t t 图1-2 电解电容器的漏电流与测试时间、施加电压和环境温度的关系对于铝电解电容器，漏电流通常用下式表示：I LC=KCU+M µA式中：C——电容器的标称电容量（µF）；U——额定工作电压（V）；K，M——常数。

铝电解电容的温度系数1.引言1.1 概述铝电解电容是一种常见的电子元件，它广泛应用于电子设备中。

温度是影响铝电解电容性能的重要因素之一。

随着温度的变化，铝电解电容的电容值、漏电流和电阻等参数都会发生变化。

在实际应用中，铝电解电容通常工作在不同的温度环境下，因此了解温度对其性能的影响十分重要。

首先，温度的升高会导致电容值下降，这是因为电解电容的电解液在高温情况下会变稀，导致电解膜的电容性能下降。

此外，温度的升高还会引起漏电流的增加，加剧电容器的内部电流损耗，从而影响设备的正常工作。

此外，铝电解电容的温度系数也需要我们关注。

温度系数是指电容值随温度变化的变化率。

对于铝电解电容来说，它的温度系数通常是一个负值，即随着温度的升高，电容值会下降。

温度系数的大小可以帮助我们评估电容器在不同温度下的稳定性和可靠性，以及其在电子设备中的适用性。

因此，了解铝电解电容的温度系数对于合理选择和应用电容器至关重要。

在实际工程中，我们需要综合考虑电容器的温度系数、工作温度范围、使用环境等因素，以确保电容器能够在各种温度条件下正常工作并提供稳定可靠的性能。

总之，温度是铝电解电容工作中不可忽视的因素，它对电容值、漏电流和电阻等参数产生显著影响。

了解铝电解电容的温度系数对于应用和选择合适的电容器至关重要，能够保证设备的正常工作和性能的稳定性。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:本文将围绕"铝电解电容的温度系数"这一主题展开讨论。

文章包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分将首先对铝电解电容的概念和应用进行概述，介绍铝电解电容在电子产品中的重要作用。

然后，文章将明确阐述本文的目的和研究方向。

正文部分将在第二章展开，主要探讨温度对铝电解电容的影响和铝电解电容的温度系数。

其中，2.1节将详细分析温度对铝电解电容性能的影响，包括电容值、等效串联电阻和泄漏电流等方面。

2.2节将介绍铝电解电容的温度系数的概念和计算方法，并通过实验结果进行验证和分析。

铝电解电容器内容提要1. 铝电解电容器基础知识.2. 铝电解电容器主要电性能参数及降额.33. 高频低阻抗电容器.4. 非固态铝电解电容器寿命的估算.5. 铝电解电容器工艺安装、加工注意事项.66. 电解电容器的失效模式及案例.7. 铝电解业界发展.计算公式: 单位：F (法拉) 为了分析上的方便，常用一等效电路来描述一实际意义的电容。

1.2 铝电解内部结构1.3 铝电解外形封装1.4 铝电解主要工艺流程铝矿铝箔浸渍电解液提纯碾压铝壳胶塞/盖板热缩套管腐蚀组装扩大表面积生成绝缘氧化膜高温加电压化成老化分切成一定宽度分出不良品分切测试正负箔铆接引线按客户需求包装芯包转绕包装夹上电解纸转绕电解液贴标签1.5 铝电解电容器主要材料正极箔电解液负极箔引出线(导电条)电解纸芯子包封胶带橡胶塞(盖板)热缩套管垫片外部包装材料2. 2. 铝电解电容器主要电参数及降额铝电解电容器主要电参数及降额额定电压反向电压标称容量损耗漏电流阻抗-频率特性纹波电流额定寿命2. 2. 铝电解电容器主要电参数及降额铝电解电容器主要电参数及降额2.1 额定电压V R规定的、能施加在电容器上的最高直流工作电压。

实际使用时，工作电压应小于额定电压,降额使用，对提高产品的寿命有显著的作用。

目前铝电解电容器的电压等级有：6.3 10 16 25 35 50 63 80 100160 200 250 315 350 400 450 500 550浪涌电压V S浪涌电压是电容器所能承受的极短时间的最大冲击电压。

按IEC60384-1999标准，电解电容允许浪涌电压规定如下：按IEC603841999标准，电解电容允许浪涌电压规定如下：VR＜315V VS=1.15VRVR≧315V VS=11VRVR≧315V VS 1.1VR试验方法: 0.5min ON,5.5min OFF,1000 times,电容器不损坏.我司规定的浪涌电压降额是：100％额定电压值额定电压值目前也有厂家给出了很高的浪涌电压值，但要求脉冲的时间很短，是毫秒级的，例如：是毫秒级的例如450V电容器，最高浪涌电压是550V,脉冲时间小于500ms。

编号Issue No.G.HPF.202108022规格书版本号A客户版本号A0尊敬的Messrs规 格 书SPECIFICATIONS产品类型导电高分子固体铝电解电容器Product type Aluminium electrolytic capacitors with conductive polymer solid electrolyte产品系列HPFSeries南通江海电容器股份有限公司Nantong Jianghai Capacitor Co., Ltd.地址：江苏省南通市平潮镇通扬南路79号No.79 South Tongyang Road Pingchao TownNantong City Jiangsu Province PR ChinaTEL: 0086--0513--86726020 / FAX: 0086--0513--86571812日 期批 准审 核制 定Date Approved by Checked by Drawn by2021.8.5姚玉英孙何欢黄熊惑承认栏 User目录 ContentsNo.项目Item页码Page1适用范围 Scope42规格值 Specifications4~53尺寸 Dimensions54标志 Marking65构造 Structure76编码规则 Part number system77特性 Characteristics8~128包装 Packing139编带 Taping1410环保方面 Environmental1411使用注意事项 Technical note15~18G.HPF.202108022南通江海电容器股份有限公司 Nantong Jianghai Capacitor Co., Ltd.2规格书变更记录 (Change history of specification)发行日期版本原因内容页码标记发行编号Issued date Edition Reason Contents Page Mark Issue No.2021.8.5A 首次发行Original- 1 to 18-G.HPF.2021080221. 适用范围 Scope本规格书适用于HPF系列固体导电高分子铝电解电容器。

电力电容器的损耗、损耗角正切和等值电路电力电容器是一种实际电容器、不是理想电容器，在外施交流电压的作用下，除了会输出一定容量的无功功率Q之外，在电容器的内部介质中、在电容器的极板（铝箔）中、引线等导体中，以及在瓷瓶间的漏泄电流等都会产生一定的有功损耗功率P。

通常把电容器的有功功率P与无功功率Q的比值称做为该电容器的损耗角正切，并用下式表示：式中：tanδ—电容器的损耗角正切（％）；P—电容器的有功功率（W）；Q—电容器的无功功率（var）正因为电力电容器不是理想电容器，所以通常要用一个等值电路来表示。

（1）串联等值电路在此等值电路中，理想电容器C产生的无功功率为：式中：QC—电容器的无功功率（var）；XC—电容器C的容抗（Ω）；IC—流过电容器的电流（A）而在此电路中由电阻r产生电容器的损耗功率为：式中：Pr—由r产生的等值损耗功率Ir—流经等值电阻r的电流由式（1）、（2）、（3）可得：由式（6）可知，当tanδ值很小（例如全膜电容器），XC也很小时（例如大容量集合式电容器），其等值串联电阻也十分微小（通常只有10－3～10－4Ω）。

所以在测量大容量全膜介质电容器时，一定要尽一切可能降低测量回路中的接触电阻和导线电阻，以减小测量误差。

（2）并联等值电路电力电容器除了可用图1所示的串联等值电路来表示外，也可用图2所示的并联等值电路来表示。

由图2可得：式中：UR—等值电路两端的电压（V）；UC—理想电容器两端的电压（V）；XC—电容器的容抗（Ω）从图2中可知：UR＝UC，所以由式（9）可以看出，对于低损耗的全膜电容器其并联等值电阻是相当大的，当在电容器内部并联放电电阻会降低其等值电阻R，从而使电容器的实际损耗和损耗角正切增大。

在实际工作中，如能根据具体情况灵活的使用电容器的串联等值电路和并联等值回路，可以给我们的工作带来方便。

薄膜电容电气参数定义及特性（等效电路，问独特性，绝缘电阻）1 等效电路及等效参数的特性薄膜电容一般具有如下的等效电路模式：C: 标称电容L: 等效串联电感 ( 端脚，金属敷片，绕组等所寄生 )ESR ：等效串联电阻（端脚，金属敷片等所致）IR: 等效并联电阻（决定其绝缘阻抗，电介材料特性）PR: 电介质极化电阻△ C: 变化之容量（随温度， DC 电压，频率变化而变化）L 、 R 和 C 之值随频率不同而不同； IR 指直流电压下的绝缘阻抗值1.1 ESR 及损耗角特性在一定频率条件下，等效电路可简化如右图。

《铝电解电容器的失效情况及预防措施》摘要：铝电解电容器是一种性能优越但可靠性存在不足的重要电容器，相关领域的工作人员应发挥其长而力避其短，在全面而细致地了解其常见失效模式及机理的基础上明确预防措施。

本文对此进行了系统性和概要性总结，冀对相关领域工作者有所助益。

关键词：铝电解电容器；失效模式；失效机理；预防措施作为应用最广泛的分立元件之一，铝电解电容器在电源滤波、信号耦合及去耦、杂波旁路，以及谐振选频等电力电子线路中发挥着重要作用。

与其种类别的电容器相比，铝电解电容器虽有着鲜明优势，但其寿命相对较短，可靠性方面存在一定不足，因而了解其常见的失效模式及机理进而明确预防措施是有着重要意义的。

本文拟对此作一系统性和概要性总结，冀对相关领域工作者有所助益。

一、铝电解电容器的失效情况概述1、铝电解电容器失效的判断与表现在实际工程应用中，铝电解电容器失效至完全不能再用通常被称为寿命终结，其使用寿命被定义为“电容器在规定条件下规定性能的工作时间”。

规定条件主要指的上限工作温度和额定电压（额定直流电压或直流电压叠加纹波电压之和）。

规定性能主要指电容量相对变化率|AC/C|、损耗因子（主要表现为损耗角正切值tgδ的变化）与漏电流（主要表现为等效串联电阻EST的变化）等参数在技术规范规定内的性能指标。

通常情况下，液态铝电解电容器失效的具体判断标准如下表所示：当然，从外观异常表现上亦可直接判断铝电解电容器是否失效，最典型的如铝壳或防爆口开裂、电解液泄露等。

需要指出的是，以上讨论主要针对最为重要和典型的液态铝电解电容器。

随着相关技术的飞速发展，各种型号的新型电容器层出不穷，其规定条件和规定性能值自然不尽相同，但基本原理和判断依据并无二致，在实际工程应用中，工程人员应在切实明了其基本原理及判断依据的基础上明确各项技术参数，进而对其是开始失效和已经完全失效加以合理判断，下面我们来讨论更具体的铝电解电容器常见失效模式及机理。

2、铝电解电容器失效模式及机理铝电解电容器的失效模式及机理向来是备受重视和受到深入研究的范畴。

开关电源适配器对电解电容的要求开关电源适配器对电解电容的要求开关电源适配器是当今便携数码产品、家用电器的主要电源变换器，为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。

电源适配器不断的小型化、轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。

随着电源适配器的高效率、小型化、轻便化和集成电路的迅猛发展，电解电容作为电源适配器的重要组成元器件，也必须实现小型化、高频低阻抗化、长寿命化和耐纹波电流。

在开关电源适配器中对铝电解电容器的性能主要有如下要求。

1. 标称静电容量及其允许偏差。

滤波用电解电容器的容量大一些，有利于减小直流电压的纹波。

在耐压一定时，电解电容器的标称电容量越大，价格就会越高。

为使开关电源的成本尽可能低一些，电解电容器的容量可比用有关公式计算得到的数值稍低一些，作为折中考虑；对于交流市电输入的整流滤波，5W~10W的开关电源用电解电容器，容量可选取4.7~10uF；对于10W-50W的开关电源，按2.0~3.0uF/W的容量选用。

如果滤波电解电容器的容量太小，则会使直流电压纹波太大，不仅容易引起开关晶体管损坏，而且会导致功率因素下降、谐波含量增加。

电解电容器静电容量的允许偏差可以为±10%，最好为±5%。

2. 损耗角正切值.在25℃、100Hz下，要求电解电容器的损耗角正切值小于20%（V=300~400V）。

在105℃环境中，施加额定工作电压和最大允许纹波电流1000小时后，铝电解电容器的性能在25℃下应符合以下要求：额定电流不大于初期规定值，损耗角正切值不大于初期规定值的200%，静电容量的变化率在初始值的±15%以内。

3. 使用温度范围。

高温工作特性要好。

开关电源的温升一般能达到60℃，由于开关电源机壳内的空间较小，散热性能差，在环境温度达到35℃时，开关电源适配器内部元器件的结点温度将达到90℃以上，加上电解电容器自身的热损耗，其表面温度将进一步上升。

铝电解电容器1、一般铝电解电容器的结构由阳极箔（含导针）、负极箔（含导针）、电解纸（含电解液）卷绕在一起，形成柱状卷芯，然后利用胶塞将卷芯密封在铝壳中，铝壳外面套以绝缘套管，套管上有电容器性能参数、极性、商标等标志。

其中负极箔多为纯铝轧成的光箔（即清水箔），而阳极箔为表面有很多微小坑洞的腐蚀箔，阳极箔上的三氧化二铝（Al2O3）起着电介质的作用，电解液（含浸在电解纸中）与负极箔共同组成电容器的负极。

2、一般铝电解电容器的生产过程及关键工艺2.1 电解电容器制造流程图：详见附件1。

2.2 关键工艺①切箔：要严格避免切割边出现毛刺和裂口，毛刺会刺穿电解纸而导致正负极短路；裂口会影响导针的刺铆强度。

生产过程要经常检查刀口并定期更换切刀，一般来说国产切刀可切箔7万米左右就应该换刀，进口切刀可切10万米左右。

②含浸：（即含浸电解液）浸渍前卷芯一定要进行高温干燥处理，浸渍过程严格控制真空度；电解液有普通型（85℃）、宽温型（105℃）、高温型（125℃以上）之分，不同类型的电解液决定着电容器的上限类别温度及寿命。

③老练：是修补Al2O3介质膜的工艺过程，对电解电容器的性能指标及寿命起着最重要的作用。

另外，在整个电解电容器生产过程中必须严格控制杂质离子特别是氯离子（CL—）的污染，导针、铝壳、胶塞、器具的清洗要用高纯的去离子水，配置电解液的去离子水要求纯度更高。

3、铝电解电容器的主要性能参数：3.1 主要电性能参数①标称容量（C R）及偏差：电容器设计所确定的和通常在电容器上所标出的电容量值。

电解电容器的容量是按照电容和电阻的串联等效电路，以规定的频率，用近似的交流电流测得的电容量。

标称容量的优先值是从E3系列和它的十进倍数中选取，如需其他数值，可从E6系列中选取。

标称容量偏差的优先值为±20%，也可选±10%、-10/+30%、-10/+30%等；标称容量及偏差标注在电容器上。

②额定工作电压（U R）：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或脉冲电压的峰值；额定工作电压也标注在电容器上。

电容的主要参数电容的类别、参数、技术细节非常多，不同材质的电容在技术参数上差别很大，所以，在一篇文章里面讲明白是非常困难的。

下面我就斗胆抛砖引玉，给大家谈谈电容相关的一些知识。

首先当然还是要从电容的主要参数谈起，这是电容的根本。

1. 容量这是电容最直观的一个参数，本没有什么好可讲的。

但是，常见电容有很多不同的材质制作而成，由于不同的材质其介电常数有很大的差异，不同电容的容量会有很大的差别。

如铝电解电容的容值可以高达几千微法甚至更高，而C0G的陶瓷电容却只能做到纳法以下的级别，同样的聚丙烯薄膜电容一般也只能做到0.1uF上下，这些限制都与电容的材质密切相关。

常见的电容材质主要有：铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容(又因材料与工艺分为很多种，这里不展开)、聚酯薄膜电容、聚丙烯薄膜电容、聚苯乙烯薄膜电容、聚四氟乙烯薄膜电容、去母电容等。

2. 精度电容的精度定义与电阻类似，同样用来表示电容实际值与标称值的差异。

一般来讲，电容的精度比电阻低很多。

常见的电容精度一般在20%，10%等级别，而常用作标准电容的聚苯乙烯电容(CB)也只有0.5%的级别，这已经基本是我们能见到的最高精度等级的电容了。

3.温度系数与精度一样，电容的温度系数相对于电阻来说也是很差的，甚至很多电容都不标温度系数这个指标，而表示方法也从ppm降级到了%。

4. 损耗角一般也用损耗角正切值来表示，是用来表示电容损耗的一个参数。

某些厂商为了方便，将这个参数包含了电容的ESR，ESL，电介质吸收等多个参数影响;又由于在这些参数中一般ESR所占比重最大，在某些场合也将这个参数与ESR相对应。

这个参数还跟加在电容两端的电压有关，如下图为某电容datasheet上的数据。

与损耗角相关的这些参数决定于电容材质，所以不同材质的电容损耗角相差很大。

如上图中铝电解电容的损耗角正切值可高达0.3，松下某款聚丙烯薄膜电容的损耗角正切值只有0.1~0.2%，而聚苯乙烯电容的损耗角可达0.03%。

DB43/T XXXX-20XX电能表用元器件固定铝电解电容器技术规范1范围本标准规定了电能表用固定铝电解电容器外形、安装方法、外形尺寸、额定值和特性、订货数据、最终检测和测量以及标志、包装、运输、贮存要求。

本标准规定了电能表用固定铝电解电容器优选额定值和特性，并从QGDW 11179.1—2014《电能表用元器件技术规范 第1部分：电解电容器》中选择适用的质量评定程序，各项试验和测量方法以及给出一般特性要求。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T 2693—2001 电子设备用固定电容器 第1部分：总规范GB/T 5993—2003 电子设备用固定电容器 第4部分：分规范 固体和非固体电解质铝电容器GB/T 2423.28—2005 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验T：锡焊GB/T 2423.30—2013 环境试验 第2部分：试验方法 试验Xa和导则：在清洗剂中浸渍GB/T 2423.32—2005电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验Ta：润湿称量法可焊性GB/T 17215.211—2006 交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 第11部分：测量设备QGDW11179.1—2014 电能表用元器件技术规范 第1部分：电解电容器IEC410 计数检查抽样方案和程序III按本详细规范鉴定合格的元器件的有效资料在附表中给出电子元件质量评定按：QGDW11179.1-2014《电能表用元器件技术规范第1部分：电解电容器》DB43/T XXXX－20XX《电能表用元器件空白详细规范固定铝电解电容器》固定铝电解电容器圆柱型、金属外壳，单向引出、带绝缘外套、有极性D≥8mm的电容器有压力释放装置适用于印刷线路板安装可用于仪器仪表评定水平：E性能等级：长寿命级（-40℃～+105℃）13一般数据3.1安装方法将电容器的引线直接插入安装。

一、 电容器的定义1、电容器——由两个导电极板，中间放置着具有介电特征的物质所组成的分立元件。

2、电解电容器——两个极板有阳（正）极和阴（负）极之分，其中作为阳极的是采用特定的阀金属，并在该金属表面上籍助于电化学方法生成一极薄且具有单向导电性的氧化膜作为介质，而阴极通常是采用能生成和修复介质氧化膜的液状或固状的电解质，这样一种特殊结构和特殊工艺制造的电容器。

二、 电气参数铝电解电容器常用标称：电容量（C R ）、损耗角正切（tg δ）、漏电流（I LC ）、额定工作电压（U R ）、阻抗（Z ）1、电容量：是指在电容器上标明的电容量值，是设计容量的名义值。

2、损耗角正切：用于脉动电路中的铝电解电容器，实际上要消耗一小部分有功的电功率，这可用损耗角正切来表征，它是电容器电能量损耗的有功功率与无功功率之比。

对于电解电容较常采用串联等效电路，如图1-1所示，则其损耗角正切tg δ为： tg δ= = =ωC rr I图1-1 等效串联电路和电流电压矢量图3、漏电流漏电流：当对电容器施加直流电压时，将观察到充电电流的变化：开始很大，然后逐渐随时间而下降，但并不等于零，而是达到某一终值后，趋于稳定状态，这一终值称为漏电流。

漏电流I LC 是电解电容器五大电参数之一，用来表征电解电容器的绝缘质1 ωC rU C U RIr C rrU C U CI量。

与施加电压的大小、环境温度的高低和测试时间的长短都有密切关系，故在规定漏电流值时必须标明其测试时间“t”、施加电压“U”和环境温度“T”的大小。

I LC 与测试时间（即施加电压时间）、施加电压大小和环境温度之间的关系如图1-2所示。

t t 图1-2 电解电容器的漏电流与测试时间、施加电压和环境温度的关系对于铝电解电容器，漏电流通常用下式表示：I LC=KCU+M µA式中：C——电容器的标称电容量（µF）；U——额定工作电压（V）；K，M——常数。

图虽然铝电解电容器非常小，但它具有相对较大的电容量，因为其通过电化学腐蚀后，电极箔的表面积被扩大了，并且它的介质氧化膜非常薄。

图1-2形象地描述了铝电解电容器的基本组成。

1-2电解电容器的等效电路电容器的等效电路图可由下图2表示R1：电极和引出端子的电阻；R2：阳极氧化膜和电解质的电阻；R3：损坏的阳极氧化膜的绝缘电阻；D1：具有单向导电性的阳极氧化膜；C1：阳极箔的容量；C2：阴极箔的容量L ：电极及引线端子等所引起的等效电感量1-3电解电容器基本的电性能1-3-1 电容量电容器的由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。

交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。

电解电容器的容量随频率的增加而减小。

和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。

随着测量温度的下降，电容量会变小。

另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。

1-3-2 Tan δ（损耗角正切）在等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ wC之比称之为Tan δ，其测量条件与电容量相同。

tan δ =RESR/ (1/wC)= wC RESR其中：RESR=ESR（120 Hz） w=2πf f=120Hz tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。

阻抗（Z）：在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。

它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR也有关系。

具体表达式如下：其中：Xc=1/ wC=1/ 2πfC XL=wL=2πfL漏电流：电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。

然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。

漏电流随时间变化特征图测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。

5ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS SPECIFICATION FOR APPOV AL 铝电解电容器规格承认书TABLE1 RATING&CHARACTERISTIC.CONTENTS 产品系列表SERIESNOTE:以上所提供的设计及特性参数谨供参考作用,任何修改不作预先通知.如果在使用上有疑问,请在采购前与我们联络,以便提供技术上的协助!LEAD FREE TYPE REFLOW SOLDERING CONDITION无 铅 焊 料 产 品 的 回 流 焊 条 件● Recommended Conditions for Reflow Soldering 无铅焊料产品遵循的回流焊条件 （1） Preheat shall be made at 100℃~200℃ and for maximum 180 seconds. 100℃~200℃的预热时间不得超过180秒钟。

（2） Period that temperature at top of capacitor becomes more than 200℃and 230℃shall notexceed t and t1 seconds, respectively.电容器顶部温度高于200℃和230℃的时间，分别不得超过t 和t1所限定的时间。

（3） Temperature at top of capacitor shall not exceed T(℃).在回流焊接时，电容器顶部的最高温度不得超过T （℃）所限定的温度。

● Temperature/Time profile 回流焊温度与时间曲线图● Allowable Range of Peak Temperature 不同壳号的焊接温度及时间Size T(℃) t(second) t1(second)φ4~φ6.3 250 90 40 φ8×10.5L 240 90 30 φ10×10.5L2356030● Recommended Land Size 各种壳号的安装尺寸(m m)Size X Y a φ4 1.6 2.6 1.0 φ5 1.6 3.0 1.4 φ6.3 1.6 3.5 2.1 φ8×10.5L 2.5 3.5 3.0 φ10×10.5L2.54.04.0T e m p e r a t u r e a t C a p a c i t o r s t o p (℃)Peak temperatureTime (second)Preheat 180sec Maxt sec Maxt1 sec MaxALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS'LIFE关于铝电解电容器的寿命The life of non-solid aluminum electrolytic capacitors is mainly dependent on environmental conditions (e.g. ambient temperature, humidity etc.) and electrical factors(e.g. operating voltage, ripple current etc.).Generally, the wear-out mechanism of non-solid aluminum electrolytic capacitors is based on evaporation of electrolyte through the rubber seal. Consequently, the factor of temperature (ambient temperature and internal heating due to ripple current) is the most critical to electrolytic capacitor life. The effect of voltage on capacitor life is negligible, especially for low voltage electrolytic capacitors. The lifetime of non-solid aluminum electrolytic capacitors can be expressed as following equations:非固体铝电解电容器的寿命主要依赖于使用环境条件(如环境温度,湿度等)和电负荷情况(如工作电压,纹波电流等)。