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铝電(diàn)解電(diàn)容选購(gòu)技巧

  • 分(fēn)类:公司动态
  • 发布时间:2022-10-06
  • 访问量:{39

铝電(diàn)解電(diàn)容选購(gòu)技巧

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容量和额定工作電(diàn)压

铝電(diàn)解電(diàn)容本體(tǐ)上标有(yǒu)的容量和耐压,这两个参数是很(hěn)重要,是选用(yòng)電(diàn)容基本的内容。在实际電(diàn)容选型中,对電(diàn)流变化节奏快的地方要用(yòng)容量较大的電(diàn)容,但并非容量越大越好,先,容量增大,成本和體(tǐ)积可(kě)能(néng)会上升,另外,電(diàn)容越大充電(diàn)電(diàn)流就越大,充電(diàn)时间也会越長(cháng)。这些都是实际应用(yòng)选型中要考虑的。

额定工作電(diàn)压:在规定的工作温度范围内,電(diàn)容長(cháng)期可(kě)靠地工作,它能(néng)承受的大直流電(diàn)压。在交流電(diàn)路中,要注意所加的交流電(diàn)压大值不能(néng)超过電(diàn)容的直流工作電(diàn)压值。常用(yòng)的固定電(diàn)容工作電(diàn)压有(yǒu)6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V。電(diàn)容在電(diàn)路中实际要承受的電(diàn)压不能(néng)超过它的耐压值。

在滤波電(diàn)路中,電(diàn)容的耐压值不要小(xiǎo)于交流有(yǒu)效值的1.42倍。另外还要注意的一个问题是工作電(diàn)压容量的问题,一般来说要在15%以上。

让電(diàn)容器的额定電(diàn)压具有(yǒu)较多(duō)的余裕,能(néng)降低内阻、降低漏電(diàn)流、降低损失角、增加寿命。虽然说,48V的工作電(diàn)压使用(yòng)50V的铝電(diàn)解電(diàn)容短时间不会出现问题,但使用(yòng)久了,寿命就有(yǒu)可(kě)能(néng)降低。

介质损耗

電(diàn)容器在電(diàn)场作用(yòng)下消耗的能(néng)量,通常用(yòng)损耗功率和電(diàn)容器的无功功率之比,即损耗角的正切值表示(在電(diàn)容器的等效電(diàn)路中,串联等效電(diàn)阻ESR同容抗1/ωC之比称之為(wèi)Tanδ,这里的ESR是在120Hz下计算获得的值。显然,Tanδ随着测量频率的增加而变大,随测量温度的下降而增大)。损耗角越大,電(diàn)容器的损耗越大,损耗角大的電(diàn)容不适于高频情况下工作。散逸因数dissipationfactor(DF)存在於所有(yǒu)電(diàn)容器中,有(yǒu)时DF值会以损失角tanδ表示。此参数愈低愈好。但铝電(diàn)解電(diàn)容此参数比较高。

DF值是高还是低,就同一品牌、同一系列的電(diàn)容器来说,与温度、容量、電(diàn)压、频率……都有(yǒu)关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低。此外温度愈高DF值愈高,频率愈高DF值也会愈高。

外型尺寸

外型尺寸与重量及接脚型态相关。singleended是径向引線(xiàn)式,screw是锁螺丝式,另外还有(yǒu)贴片铝電(diàn)解電(diàn)容等。至於重量,同容量同耐压,但品牌不同的两个電(diàn)容做比较,重量一定不同;而外型尺寸更与外壳规划有(yǒu)关。一般来说,直径相同、容量相同的電(diàn)容,高度低的可(kě)以代用(yòng)高度大的電(diàn)容,但是長(cháng)度高的替代低的電(diàn)容时就要考虑机构干涉问题。

ESR

ESR等效串联電(diàn)阻及ESL等效串联電(diàn)感是一对重要参数─这就是容抗的基础。一个等效串联電(diàn)阻(ESR)很(hěn)小(xiǎo)的電(diàn)容相对较大容量的外部電(diàn)容能(néng)很(hěn)好地吸收快速转换时的峰值(纹波)電(diàn)流。用(yòng)ESR大的電(diàn)容并联更具成本效益。然而,这需要在PCB面积、器件数目与成本之间寻求折衷。

纹波電(diàn)流和纹波電(diàn)压

也称作涟波電(diàn)流和涟波電(diàn)压,其实就是ripplecurrent,ripplevoltage。含义就是電(diàn)容器所能(néng)耐受纹波電(diàn)流/電(diàn)压值。纹波電(diàn)压等于纹波電(diàn)流与ESR的乘积。

当纹波電(diàn)流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,纹波電(diàn)压也会成倍提高。换言之,当纹波電(diàn)压增大时,纹波電(diàn)流也随之增大,这也是要求電(diàn)容具备更低ESR值的原因。叠加入纹波電(diàn)流后,由于電(diàn)容内部的等效串连電(diàn)阻(ESR)引起发热,从而影响到電(diàn)容器的使用(yòng)寿命。一般的,纹波電(diàn)流与频率成正比,因此低频时纹波電(diàn)流也比较低。

额定纹波電(diàn)流是在高工作温度条件下定义的数值。而实际应用(yòng)中電(diàn)容的纹波承受度还跟其使用(yòng)环境温度及電(diàn)容自身温度等有(yǒu)关。规格书目通常会提供一个在特定温度条件下各温度等電(diàn)容所能(néng)够承受的大纹波電(diàn)流。甚至提供一个详细图表以帮助使用(yòng)者迅速查找到在一定环境温度条件下要达到某期望使用(yòng)寿命所允许的電(diàn)容纹波量。

漏電(diàn)流

電(diàn)容器的介质对直流電(diàn)流具有(yǒu)很(hěn)大的阻碍作用(yòng)。然而,由于铝氧化膜介质上浸有(yǒu)電(diàn)解液,在施加電(diàn)压时,重新(xīn)形成的以及修复氧化膜的时候会产生一种很(hěn)小(xiǎo)的称之為(wèi)漏電(diàn)流的電(diàn)流。通常,漏電(diàn)流会随着温度和電(diàn)压的升高而增大。它的计算公式大致是:I=K×CV。漏電(diàn)流I的单位是μA,K是常数。一般来说,電(diàn)容器容量愈高,漏電(diàn)流就愈大。从公式可(kě)得知额定電(diàn)压愈高,漏電(diàn)流也愈大,因此降低工作電(diàn)压亦可(kě)降低漏電(diàn)流

寿命

先要明确一点,铝電(diàn)解電(diàn)容一定会坏,只是时间问题。影响電(diàn)容寿命的原因有(yǒu)很(hěn)多(duō),过電(diàn)压,逆電(diàn)压,高温,急速充放電(diàn)等等,正常使用(yòng)的情况下,大的影响就是温度,因為(wèi)温度越高電(diàn)解液的挥发损耗越快。需要注意的是这里的温度不是指环境或表面温度,是指铝箔工作温度。厂商(shāng)通常会将電(diàn)容寿命和测试温度标注在電(diàn)容本體(tǐ)。

因電(diàn)容的工作温度每增 高10℃寿命减半,所以不要以為(wèi)2000小(xiǎo)时寿命的铝電(diàn)解電(diàn)容就比1000小(xiǎo)时的好,要注意确认寿命的测试温度。每个厂商(shāng)都有(yǒu)温度和寿命的计算公式,在设计電(diàn)容时要参照实际数据进行计算。需要了解的是要提高铝電(diàn)解電(diàn)容的寿命,第一要降低工作温度,在PCB上遠(yuǎn)离热源,第二考虑使用(yòng)高工作温度高的電(diàn)容,当然价格也会高一些。

阻抗

在特定的频率下,阻碍交流電(diàn)流通过的電(diàn)阻即為(wèi)所谓的阻抗。它与電(diàn)容等效電(diàn)路中的電(diàn)容值、電(diàn)感值密切相关,且与ESR也有(yǒu)关系。電(diàn)容的容抗在低频率范围内随着频率的增加逐步减小(xiǎo),频率继续增加达到中频范围时電(diàn)抗降至ESR的值。当频率达到高频范围时感抗变為(wèi)主导,所以阻抗是随着频率的增加而增加。

开关電(diàn)源中的输出滤波電(diàn)解電(diàn)容器,其锯齿波電(diàn)压频率高达数十kHz,甚至是数十MHz,这时電(diàn)容量并不是其主要指标,衡量高频铝電(diàn)解電(diàn)容优劣的标准是“阻抗-频率”特性,要求在开关電(diàn)源的工作频率内要有(yǒu)较低的等效阻抗,同时对于半导體(tǐ)器件工作时产生的高频尖峰信号具有(yǒu)良好的滤波作用(yòng)。

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