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電解電容器應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)
★★★★★【文章導(dǎo)讀】:電解電容器應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)具體內(nèi)容是:1.鋁電解電容器的應(yīng)用頻率所有形式的電容器都存在著應(yīng)用頻率范圍的問題,而鋁電解電容器的問題 多,其原因之一是,其他電容器都可以做成無感結(jié)構(gòu),可以獲得盡可能低的寄生電感,而鋁電解電容器由于制造工藝的限制而…
來源: 日期:2013-11-12 11:54:44 人氣:標(biāo)簽:
1.鋁電解電容器的應(yīng)用頻率
所有形式的電容器都存在著應(yīng)用頻率范圍的問題,而鋁電解電容器的問題 多,其原因之一是,其他電容器都可以做成無感結(jié)構(gòu),可以獲得盡可能低的寄生電感,而鋁電解電容器由于制造工藝的限制而很難實(shí)現(xiàn)像其他電容器那樣的無感結(jié)構(gòu);其原因之二是,鋁電解電容器的等效串聯(lián)電感相對(duì) 大(除超級(jí)電容器外),當(dāng)頻率使鋁電解電容器的容抗低于等效串聯(lián)電阻時(shí),等效串聯(lián)電阻就成了鋁電解電容器的主要阻抗部分,這使得鋁電解電容器在很寬的一段頻率范圍內(nèi)的旁路、濾波效果遠(yuǎn)低于其他形式的電容器。
那么,鋁電解電容器的使用頻率大概為多少呢?對(duì)于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽而言,鋁電解電容器的使用頻率為lOOkHz以下即可以很好地工作。特別是在很低的頻率下,其他電容器由于電容量的限制而很難在很低的頻率下具有低容抗。
在比較高的工作頻率下,為了降低電路成本,也可以采用鋁電解電容器與陶瓷電容器(或薄膜電容器)并聯(lián)的方式來改善高頻特性。
2.鋁電解電容器的ESR和可承受的紋波電流
鋁電解電容器在應(yīng)用時(shí),需要清楚其等效串聯(lián)電阻對(duì)電路性能的影響。在一般的工頻整流濾波電路中,其等效串聯(lián)電阻的作用可以忽略。
在高紋波電流旁路應(yīng)用、開關(guān)電源的輸入端電源旁路應(yīng)用及開關(guān)電源輸出整流濾波的應(yīng)用中,鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻的影響則不可忽略。
在高紋波電流旁路應(yīng)用和開關(guān)電源的輸入端電源旁路應(yīng)用中,等效串聯(lián)電阻流過高幅值紋波電流時(shí)將產(chǎn)生損耗,一旦這個(gè)損耗超過鋁電解電容器的耗散能力,就會(huì)使鋁電解電容器過熱;不僅如此,過高的等效串聯(lián)電阻還會(huì)導(dǎo)致被旁路的電源電壓中出現(xiàn)過高的紋波電壓,從而影響電路的性能。
在開關(guān)電源輸出整流濾波的應(yīng)用中,鋁電解電容器的過高的等效串聯(lián)電阻不僅會(huì)導(dǎo)致鋁電解電容器發(fā)熱,更主要的是會(huì)造成濾波電容器旁路紋波電流的作用減弱,使得流過負(fù)載的紋波電流過大而導(dǎo)致紋波電壓過高。
那么,鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻有多大?lμF的鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻約為20Ω,100μF的鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻約為2Ω,,1000μF的鋁電解電容器的等效串聯(lián)電阻約為0.3Ω。鋁電解電容器的可承受紋波電流是很低的,例如,lOOOμF的低壓鋁電解電容器的額定紋波電流承受能力約為1A,這個(gè)結(jié)果肯定也是很令人意外的!因此,在高紋波電流應(yīng)用中,需要考慮鋁電解電容器的電流承受能力。
3.鋁電解電容器的類型
過去,鋁電解電容器僅僅有普通型。隨著開關(guān)電源的大量問世,對(duì)鋁電解電容器的性能有了更高的要求,于是出現(xiàn)了低ESR鋁電解電容器;隨著變頻器的大量應(yīng)用,高紋波電流耐量的鋁電解電容器應(yīng)運(yùn)而生;隨著高溫應(yīng)用的不斷增多,鋁電解電容器的 高工作溫度從 初的55℃上升到85℃,甚至達(dá)到105℃、125℃、150qC1
4.鋁電解電容器的漏電流
鋁電解電容器的另一個(gè)需要注意的問題就是漏電流。在作為隔直、耦合的應(yīng)用中,鋁電解電容器的漏電流水平尤為重要。一般,正品鋁電解電容器的漏電流是可以滿足電子線路性能要求的,然而很多鋁電解電容器是從電子產(chǎn)品市場(chǎng)上買到的,質(zhì)量很成問題,其 主要的問題就是漏電流。在實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)由于鋁電解電容器過大漏電流導(dǎo)致電子線路直流工作點(diǎn)的偏移。
為了減小鋁電解電容器的漏電流,可以在應(yīng)用前將鋁電解電容器施加額定電壓數(shù)小時(shí),以大幅度減小漏電流的數(shù)值;通過正確的購(gòu)買渠道購(gòu)買品質(zhì)有保證的鋁電解電容器是解決鋁電解電容器漏電流的根本;如果鋁電解電容器漏電流過大,則可以選用陶瓷貼片電容器或薄膜電容器替代鋁電解電容器,這是有效處理鋁電解電容器漏電流的根本措施。
5.鋁電解電容器的異常狀態(tài)
鋁電解電容器在應(yīng)用不當(dāng)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)異常狀態(tài),其主要現(xiàn)象有過熱、防爆閥動(dòng)作。
鋁電解電容器過熱的主要原因是漏電流過大,施加的電壓過高,反向電壓、流過的交流電流過大。漏電流過大是品質(zhì)惡劣的鋁電解電容器的 大特點(diǎn),漏電流乘以工作電壓就是鋁電解電容器的損耗。需要注意的是,鋁電解電容器的可耗散功率是非常低的,漏電流過大而發(fā)熱將是必然的。施加的電壓過高而達(dá)到鋁電解電容器的浪涌電壓以上時(shí),鋁電解電容器的漏電流會(huì)急劇增加,其 終結(jié)果將與漏電流過高一樣,只不過這種現(xiàn)象在正常的鋁電解電容器中也會(huì)出現(xiàn),而漏電流過大是在品質(zhì)惡劣的鋁電解電容器上產(chǎn)生的。如果反向電壓超過1V,則可能會(huì)損壞鋁電解電容器,其現(xiàn)象就是漏電流急劇增加。在脈沖應(yīng)用中,可能會(huì)出現(xiàn)平均值為正電壓而瞬時(shí)值為負(fù)電壓的現(xiàn)象,這一點(diǎn)必須要給予注意。流過的交流電流過大而導(dǎo)致發(fā)熱是顯而易見的,不再贅述。,鋁電解電容器過熱的 嚴(yán)重的后果就是防爆閥動(dòng)作。這時(shí)無論電容量、漏電流是否符合要求,鋁電解電容器都被判定為失效,都不能繼續(xù)使用。
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