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关于铝质电解电容的选择方法及要点

2022-03-26

电路系统性能的稳定性和可靠性与选用元器件的参数、档次和质量密切相关。设计者应根据产品应用环境和电气性能要求,准确提出元器件参数的具体要求,包括标称值、精度和误差要求、稳定性要求、温度范围要求、安装尺寸等密切相关的电路性能要求。要求。在所有无源元件中,铝质电解电容的故障率最高,因此选型尤为重要。

铝质电解电容的选择要点:容量、耐压、温度范围、元件封装形式和尺寸、纹波电流、纹波电压、漏电流、ESR、耗散因数、阻抗/频率特性、电容器寿命、实际需要、性能和考虑成本等综合考虑,电子元器件技术网通过调查工程师在铝电解选型和应用中遇到的问题提出,注意耐压、容量、温度、尺寸等几个参数,同时还要注意铝质电解电容对整个电路的影响。稳定性问题。

铝质电解电容是以蚀刻的高纯铝箔为阳极,以浸有电解液的薄纸或布为阴极组成的极性电容器。优点:容量大,耐压高,价格低缺点:漏电流大,误差大,稳定性差,使用寿命随温度升高迅速下降。数字电路中使用的铝质电解电容一般用于电源的平滑和滤波。除了众所周知的容量、耐压、容量误差、工作温度、封装尺寸等参数外,还有一些与电容器质量相关的重要参数,包括损耗角。切线、漏电流、等效串联电阻ESR、允许纹波电流、使用寿命等。这些参数没有标注在成品封装的外皮上,只是体现在产品规格中,但这些参数可能是关键电路的性能。

容量和额定工作电压

铝质电解电容本体上标注的容量和耐压非常重要。它是选择电容器最基本的内容。在电容器的实际选择中,容量较大的电容应该用于当前迅速变化的地方,但容量越大越好。首先,容量越大,成本和体积越高。另外,电容器越大,充电电流越多。它的更大是,充电时间越长。这些都是在实际应用选择中考虑的。

额定工作电压:在指定的工作温度范围内,电容器可以长时间可靠地工作,并且可以承受的最大直流电压。在AC电路中,应当注意,所施加的AC电压的最大值不能超过电容器的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压为6.3V,10V,16V,25V,50V,63V,100V,2500V,400V,500V,630V。电容器实际上必须在电路中承受的电压不能超过其耐电压值。在滤波器电路中,电容器的耐压值不应小于AC的RMS值的1.42倍。

要注意的另一个问题是工作电压裕度的问题,通常超过15%。例如,电容器的额定电压为50V,但浪涌电压可以高达63V,但通常仅施加42V的最大电压。让电容器的额定电压具有更多的余量,可以降低内阻,降低漏电流,降低损耗角度,并增加寿命。虽然据说使用具有48V的工作电压的50V铝质电解电容不会在短时间内引起问题,但是经过长时间使用,可以减少使用寿命。

介电损失

电容器在电场的动作下消耗的能量通常由电容器的无功功率的比率表示,即损耗角度的切线(在电容器的等效电路中,系列等效电阻ESR等于电容电抗1 /Ωc。比调用它Tan Delta,其中ESR在120 Hz计算。显然,Tan Delta因测量频率而异随测量温度的升高而增加,随测量温度的降低而增加)。损耗角越大,电容器的损耗越大,损耗角大的电容器不适合高频工作。

耗散因数 (DF) 存在于所有电容器中,有时 DF 值表示为损耗角 tanδ。这个参数越低越好。但是铝质电解电容的这个参数比较高。 DF值高低与同品牌同系列电容器的温度、容量、电压、频率等有关;容量相同时,耐压越高,DF值越低。此外,温度越高,DF值越高,频率越高,DF值越高。

方面

尺寸与重量和销钉类型有关。单端是径向引线型,螺丝是锁螺丝型,还有贴片铝质电解电容。至于重量,同样的容量就是耐压,但是比较两个不同品牌的电容,重量肯定是不一样的;而外形尺寸则更多与外壳设计有关。

一般来说,对于直径相同、容量相同的电容器,可以用高度较小的电容器来代替高度较大的电容器,但在更换长度较大的电容器时必须考虑机械干扰的问题。

血沉

由于其结构,电容器将具有各种阻抗和感抗。 ESR等效串联电阻和ESL等效串联电感是一对重要的参数——这是容抗的基础。与较大的外部电容器相比,具有较小等效串联电阻 (ESR) 的电容器可以更好地吸收快速转换期间的峰值(纹波)电流。并联使用具有大 ESR 的电容器更具成本效益。然而,这需要在 PCB 面积、器件数量和成本之间进行折衷。

纹波电流和纹波电压

在一些数据中,它被称为纹波电流和纹波电压,但它实际上是纹波电流NT,纹波电压。该含义是电容器可以承受的纹波电流/电压值。纹波电压等于纹波电流和ESR的乘积。

当纹波电流增加时,即使ESR保持不变,纹波电压也会呈指数增加。换句话说,随着纹波电压的增加,纹波电流也是这样的,这就是为什么电容需要具有较低的ESR值。在叠加纹波电流之后,由于电容器内的等效串联电阻(ESR)而产生热量,这会影响电容器的使用寿命。通常,纹波电流与频率为正

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