铝电解电容器耐纹波电流的探讨.pdf

研究与试制 铝电解电容器耐纹波电流探讨 丁继华 陈卫东 南通江海电容器厂 江苏 南通 226363 摘要:随着电子设备的发展 对铝电解电容器耐纹波电流能力的要求越来越高 从材料选择 电容器发热原 因 散热途径等多方面对提高铝电解电容器耐纹波电流能力进行了分析 对电容器最大纹波电流的测试及其额 定纹波电流的确定作了一定的说明 关键词:开关电源 铝电解电容器 纹波电流 电容器温升 中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1001-2028 2001 05-0006-02 电容器用于电路中 主要是作为整流滤波元件 直流电 于额定电压 UR 的电压 可能导致电容器过压而损坏 因此 源退耦元件以及音频电路中作旁路 耦合元件 正常工作时 对于一确定的电容器要求其耐大纹波电流 阳极要尽量选用形 均有一个共同点 都会受到不同频率的脉冲电压的冲击 尤其 成电压高的箔 另一方面 IR 又必须满足 2 式 如大于 2 目前开关电源广泛地使用于PC 机 邮电通讯和各种视听电子 式所约定的条件 电容器负极侧也会形成新的氧化膜而使负极 设备中 为抑制开关电源所产生的噪声和高次谐波对市电造成 容量减少 从而使总容量下降 而且形成时会发热并产生气体 污染 在开关电源输入和输出回路中均采用耐大纹波电流冲击 使损耗增加 严重时将会造成电容器的破坏 因此 选用经一 的铝电解电容器进行滤波 随着开关电源技术的发展 铝电解 定电压化成的阴极箔 对提高电容器的耐纹波电流能力大有裨益 电容器将面临更为严酷的使用环境 尤其是高频脉动电流的冲 有关资料表明 对负极箔进行5~10 V 的化成 效果极为理想 击和电容器工作温度的升高 这里介绍笔者就如何提高铝电解 1.2 电容器自身发热 电容器耐纹波电流的能力 纹波电流的测试及其额定值的确定 一般在正常情况下 由漏电流所造成的发热量较小 但 进行的一些探讨 漏电流的增大和电容器的发热可造成电容器本身的恶性循环 因此要尽量降低电容器的漏电流 以防隐患的发生 正常工作 1 影响铝电解电容器耐纹波电流的因素及解决对策 时 发热的主要原因是自身损耗发热 电解电容器在交流电路 1.1 电容器阳极箔与阴极箔的选择 或脉动电路中工作时 其交流电压的峰值 不允许超过规定的 铝电解电容器的实际容量是由阳极容量 Ca 与阴极容 峰值电压值 其值可按下式近似计算出来 量 Cc 复合而成 因此 其工作在具有脉冲成分的电路时 UP 5.65 tS 壳 /fC tgd 1/2 3 基本原理图可用图 1 表示 根据永田伊佐也的 铝箔乾式電解 式中 S 壳为电容器外壳的表面积 cm2 f 为交流峰值电压正 電容器 一书所推出的公式 要求铝电解电容器的纹波电流必 弦波频率 Hz C 为电容器的实际电容量 F tgd为在f 须满足下列条件 频率下损耗角的正切值 % t 为电容器表面最高温升 IR 21/2 fC UR – U- 1 在 3 式中 对于一个具体的电容器 S 壳 f C 均已 I 1/2 确定