
您的位置:首頁 > 技術(shù)文獻(xiàn) > 技術(shù)交流 > 淺談電解電容
一、電解電容概述
電解電容是電容的一種,金屬箔為正(鋁或鉭),與正緊貼金屬的氧化膜(氧化鋁或五氧化二鉭)是電介質(zhì),陰由導(dǎo)電材料、電解質(zhì)(電解質(zhì)可以是液體或固體)和其他材料共同組成,因電解質(zhì)是陰的主要部分,電解電容因此而得名。同時電解電容正負(fù)不可接錯。鋁電解電容器可以分為四類:引線型鋁電解電容器;牛角型鋁電解電容器;螺栓式鋁電解電容器;固態(tài)鋁電解電容器。
二、電解電容的特點(diǎn)
1、單位體積的電容量非常大,比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。
2、額定的容量可以做到非常大,可以輕易做到幾萬μf甚至幾f(但不能和雙電層電容比)。
3、價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢,因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的工業(yè)材料,比如鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備,可以大規(guī)模生產(chǎn),成本相對比較低。
三、電解電容的應(yīng)用
有性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號耦合及時間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。一般不能用于交流電源電路,在直流電源電路中作濾波電容使用時,其陽(正)應(yīng)與電源電壓的正端相連接,陰(負(fù))與電源電壓的負(fù)端相連接,不能接反,否則會損壞電容器。
無性電解電容器通常用于音箱分頻器電路、電視機(jī)S校正電路及單相電動機(jī)的起動電路。
電解電容器廣泛應(yīng)用于家用電器和各種電子產(chǎn)品中,其容量范圍較大,一般為1~33000μF,額定工作電壓范圍為6.3~700V。其缺點(diǎn)是介質(zhì)損耗、容量誤差較大(允許偏差為+100%、-20%),耐高溫性較差,存放時間長容易失效。
電解電容的性,注意觀察在電解電容的側(cè)面有“-”是負(fù)、“+”是正,如果電解電容上沒有標(biāo)明正負(fù),也可以根據(jù)它的引腳的長短來判斷,長腳為正,短腳為負(fù)。
四、電解電容在電路中的作用
1、濾波作用:在電源電路中,整流電路將交流變成脈動的直流,而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中,為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容。由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001~0.lμF的普通電容,以濾除高頻及脈沖干擾。
2、耦合作用:在低頻信號的傳遞與放大過程中,為防止后兩電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,常采用電容藕合,為了防止信號中韻低頻分量損失過大,一般總采用容量較大的電解電容。
五、電解電容的判斷方法
電解電容常見的故障有,容量減少,容量消失、擊穿短路及漏電,其中容量變化是因電解電容在使用或放置過程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起,而擊穿與漏電一般為所加的電壓過高或本身質(zhì)量不佳引起。判斷電源電容的好壞一般采用萬用表的電阻檔進(jìn)行測量。具體方法為:將電容兩管腳短路進(jìn)行放電,用萬用表的黑表筆接電解電容的正。紅表筆接負(fù)(對指針式萬用表,用數(shù)字式萬用表測量時表筆互調(diào)),正常時表針應(yīng)先向電阻小的方向擺動,然后逐漸返回直至無窮大處。表針的擺動幅度越大或返回的速度越慢,說明電容的容量越大,反之則說明電容的容量越小.如表針指在中間某處不再變化,說明此電容漏電,如電阻指示值很小或?yàn)榱,則表明此電容已擊穿短路。因萬用表使用的電池電壓一般很低,所以在測量低耐壓的電容時比較準(zhǔn)確,而當(dāng)電容的耐壓較高時,盡管測量正常,但加上高壓時則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象。
六、電解電容的使用注意事項(xiàng)
1、電解電容由于有正負(fù)性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正接電源輸出端,負(fù)接地,輸出負(fù)電壓時則負(fù)接輸出端,正接地.當(dāng)電源電路中的濾波電容性接反時,因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動,另一方面又因反向通電使此時相當(dāng)于一個電阻的電解電容發(fā)熱.當(dāng)反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞。
2、加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次的整流電壓可達(dá)22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求,但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,選擇耐壓30V以上的電解電容。
3、電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸。
4、對于有正負(fù)性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同性串聯(lián)的方法,當(dāng)作一個無性的電容
七、本文總結(jié)
電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。與電阻器相似,通常簡稱其為電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開,就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為的板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,多見的是電解電容和瓷片電容。
不同的電容器儲存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時所儲存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉(F)。但實(shí)際上,法拉是一個很不常用的單位,因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?法拉小得多,常用微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,它們的關(guān)系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)=1000000皮法(pF) 在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動信號。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點(diǎn),一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當(dāng)然也有其他的,比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼,里面充滿了電解質(zhì),并引出兩個電,作為正(+)、負(fù)(-),與其它電容器不同,它們在電路中的性不能接錯,而其他電容則沒有性。
把電容器的兩個電分別接在電源的正、負(fù)上,過一會兒即使把電源斷開,兩個引腳間仍然會有殘留電壓,我們說電容器儲存了電荷。電容器板間建立起電壓,積蓄起電能,這個過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程,稱為電容器的放電。
舉一個現(xiàn)實(shí)生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發(fā)光二管還會繼續(xù)亮一會兒,然后逐漸熄滅,就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯α穗娔,然后釋放。?dāng)然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經(jīng)歷,一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容(比如1000μF,注意正接正),一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響,都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波,濾波電容越大,輸出的電壓波形越接近直流,而且大電容的儲能作用,使得突發(fā)的大信號到來時,電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)勁有力的音頻輸出。這時,大電容的作用有點(diǎn)像水庫,使得原來洶涌的水流平滑地輸出,并可以保證下游大量用水時的供應(yīng)。
電子電路中,只有在電容器充電過程中,才有電流流過,充電過程結(jié)束后,電容器是不能通過直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。電路中,電容器常被用作耦合、旁路、濾波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢?我們先來看看交流電的特點(diǎn)。交流電不僅方向往復(fù)交變,它的大小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上,電容器連續(xù)地充電、放電,電路中就會流過與交流電變化規(guī)律一致的充電電流和放電電流。電容器的選用涉及到很多問題。先是耐壓的問題。加在一個電容器的兩端的電壓超過了它的額定電壓,電容器就會被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V,10V,16V,25V,50V等。
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