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电容器种类介绍之电解电容器

2020-01-06| 发布者: 深圳市福正升电子有限公司

摘要:当需要非常大的电容值时,通常使用电解电容器。在这里,不是将极薄的金属膜层用于其中一个电极,而是使用呈果冻或糊状的半液体电解质溶液作为第二电极(通常是阴极)。...

当需要非常大的电容值时,通常使用电解电容器。在这里,不是将极薄的金属膜层用于其中一个电极,而是使用呈果冻或糊状的半液体电解质溶液作为第二电极(通常是阴极)。

 

电介质是非常薄的氧化物层,其在生产中以电化学方式生长,膜的厚度小于十微米。该绝缘层很薄,以致于由于板之间的距离d非常小,可以以较小的物理尺寸制造具有大电容值的电容器。

 

大多数电解类型的电容器都是极化的,也就是说,施加到电容器端子的直流电压必须具有正确的极性,即,对正极端子为正,对负极端子为负,因为不正确的极化会破坏绝缘氧化层可能会造成永久性损坏。

 

所有极化电解电容器的极性均清楚地标有负号,以指示负极端子,并且必须遵循该极性。

 

电解电容器通常由于其大电容和小尺寸而用于直流电源电路中,以帮助降低纹波电压或用于耦合和去耦应用。电解电容器的一个主要缺点是其相对较低的额定电压,并且由于电解电容器的极化,因此不能在交流电源上使用它们。电解通常有两种基本形式:铝电解电容器和钽电解电容器。

 

1.铝电解电容器

铝电解电容器基本上有两种类型,即普通箔类型和蚀刻箔类型。氧化铝膜的厚度和高击穿电压使这些电容器的尺寸具有非常高的电容值。

 

电容器的箔片被直流电流阳极化。该阳极氧化工艺设置了板材的极性,并确定了板材的哪一侧为正,哪一侧为负。

 

蚀刻箔类型与普通箔类型的不同之处在于,对阳极箔和阴极箔上的氧化铝进行了化学蚀刻,以增加其表面积和介电常数。与等价的普通箔类型相比,这提供了更小的电容器,但与普通箔相比,它具有不能承受高直流电流的缺点。而且它们的公差范围非常大,最高可达20%。铝电解电容器的典型电容值范围为1uF47,000uF

 

蚀刻箔电解最适合用于耦合,直流阻断和旁路电路,而普通箔类型更适合用作电源中的平滑电容器。但是铝电解是“极化”设备,因此反转导线上的施加电压将导致电容器内的绝缘层与电容器一起被破坏。但是,如果损坏很小,则电容器中使用的电解质有助于修复损坏的极板。

 

由于电解质具有使受损的板自愈的特性,因此它还具有使箔板再阳极化的能力。由于可以反向进行阳极氧化工艺,因此,如果电容器以相反极性连接,则电解质具有从箔上去除氧化物涂层的能力。由于电解质具有导电能力,因此如果除去或破坏了氧化铝层,电容器将允许电流从一个极板流到另一个极板,从而破坏电容器,因此请注意。

 

2.钽电解电容器

钽电解电容器和钽珠有湿式(箔式)和干式(固体)电解两种类型,其中最常见的是干式或固态钽。固态钽电容器使用二氧化锰作为第二端子,其物理尺寸小于等效铝电容器。

 

氧化钽的介电性能也比氧化铝的介电性能好得多,具有较低的泄漏电流和更好的电容稳定性,这使其适用于阻塞,旁路,去耦,滤波和定时应用。

 

同样,钽电容器虽然是极化的,但与铝型电容器相比,可以容忍连接到反向电压,但其额定工作电压要低得多。固态钽电容器通常用于交流电压比直流电压小的电路中。

 

但是,某些钽电容器类型包含两个电容器,一个电容器成负极连接,从而形成一个“非极化”电容器,用于低压交流电路中作为非极化设备。通常,正极引线在电容器主体上通过极性标记标识,钽珠电容器的主体为椭圆形几何形状。电容的典型值范围为47nF470uF

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