电容器基础知识培训教材.doc

目录 铝电解电容器定义、结构、应用； 铝电解电容器发展动态； 铝电解电容器三大参数； 铝电解电容器性能特点； 铝电解电容器的制造工艺； 铝电解电容产品的贮存； 铝电解电容器的寿命； 铝电解电容器的耐溶剂性； 铝电解电容器产品的可靠性检验； 铝电解电容器的使用注意事项； 铝电解电容器基础知识 一.铝电解电容器的定义、结构与应用： 1.电容器：由两块极板中间夹一层绝缘介质构成的能够贮存电能的电子元件。 铝电解电容器：在正负两块铝箔间隔一层电解纸，由正箔表面的氧化膜（Al2O3）作介质构成的，通过电解反应能自动修补介质的贮存电能的电子元件。 注①：电解反应-----在外加电流作用下发生的有电子得失的氧化还原反应。 注②：铝电解电容器的另一极并非像其它类型电容器用的是金属极板，而是用电解液作为电容器的阴极，电解质根据其物理状态可分为液体、半液体（糊状）和固体。为了使电容器的阴极与电容器的负极相连接，必须从结构上加上一阴极箔，以便阴极引出，因此负箔仅起到引出阴极的作用。 电解电容器从结构上大体可分三种，箔式卷绕型、液体电解质烧结型和固体电解质烧结型。箔式电解电容器多见于铝箔电解电容器和钽箔电解电容器，烧结型主要是钽电容、铌电容； 2.铝电解电容器的结构： A.主要原材料构成 引线式：正箔、负箔、引线、电解纸、皮头、铝壳、套管； 焊片式：正箔、负箔、引片、电解纸、端子、盖板、铝壳、套管） B.外形图与内部结构图： 3.应用： 电解电容器由于体积小，容量大，所以广泛用于对容量误差及损耗角正切值要求不高的直流或脉动电压形式的电子线路中，主要用于电源的滤波、耦合、退耦，还可用作大功率能源，如储能点焊、充放电闪光灯等；由于烧结型电解电容较贵，故小型铝电解电容器被用于晶体管收音机、录音机和电视机等一般整机中；低压大容量的多用于计算机的电源设备中。 二.铝电解电容器的发展动态： 1.小型化 2.长寿命化 3.低阻抗 4.高频化 5.宽温化 6.大容量化 7.小损失化 8.低漏电化 另外要求产品的以下特性好： 温度特性：随着使用温度的变化，电容器的三参数变化曲线平缓； 频率特性：随着使用频率的变化，电容器的三参数变化曲线平缓； 低 阻 抗：阻抗值低，阻抗频率特性好。 三.铝电解电容器的三大参数： 1.容量： A.定义：电子元件在工作时所能贮存的电子能量。 C（容量）=Q库仑/V伏特 （基本电荷e=1.6X10-19库仑） (容量的单位法拉F、毫法mF、微法(F、纳法nF、皮法pF，其换算关系如下： 1法拉=103 mF =106(F =109 nF =1012pF C=（(0．(．S）/d=（(0．(．L．W）/d 其中：(0 ：真空介电常数；(：Al的介电常数（约7-11）；S：箔的正对面积；d：氧化膜厚度（两极间距离）；L：箔的长度；W：箔的宽度。 B.容量表示方法： 优先数系法（E3、E6、E12、E24------），各系列容量允许偏差如下： E3(30%；E6 (20%；E12 (10%；E24 (5% 通常标称容量值的选取是按E6系列的优选数确定的，共计6个数，作为标称值系列，即： 1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8或以上值再乘以10n，其中n为整数 E6系列的允许偏差为±20%，一个极别的上限或下限近似于相邻一个极别的下限或上限。 C.容量随温度的变化而变化，容量温度变化百分率：△C/C=(Ct-C0)/C0 (其中Ct为上或下极限温度时的容量，C0为常温时的容量) D.影响容量的主要因素： ①铝箔的面积大小：面积越大，单位面积内贮存的电荷越多，容量越大，这是设计电容器容量大小的依据； ②氧化膜的厚度：氧化膜越厚，两极间距离越大，比容越小，高压箔比容低，就是因为一方面氧化膜厚，另外表面积比低压箔小；而低压箔比容高，是因为一方面氧化膜薄，另一方面表面积较大。 ③电解液的多少，电解液作为电解电容器的阴极，当其量不够时，贮存电荷的能力会降低； ④卷绕是否齐；由于容量与两极对向面积成正比，当卷绕不齐时，对向面积相对减小，容量也就相对降低； ⑤温度高低；当温度高时，电子运动加剧，两极吸引力增强，电荷贮存多，容量增大，反之容量减小； 2.损失：任何导电物体都有电阻，电解电容器由于内部构造也有电阻。当电流流通时会消耗电能。根据做功原理（内部功耗P功=I2R），可知内部电阻越大，消耗电量越多； A.定义：在工作过程中，电容器由于内部电阻和电子运动导致的能量消耗。 tan(=ωCR（ω：电源角频率；C：容量；R：电阻） B.电容器中的电阻包括： ①接触电阻：引出线嵌在箔上后两者之间的电阻； ②氧化膜电阻：氧化膜本身是绝缘的，电阻很大； ③电解液的电阻：液体是靠离子导电的，离子数量和迁移速度决定电解液电阻的大小；导电离