经常有客户问我电容器各种耐电压的问题,今天在这里,我简单总结一下铝电解电容器常被问到的三大电压的定义和关系:
1、工作电压:也称额定电压,是指电容器在限定时间内,能可靠工作的电压。一般用Uw表示,它与电容器的寿命有关,要想延长电容器的使用寿命。
2、浪涌电压:为保证电容器的质量,对电容器必须经过一定电压的试验,以剔除有明显缺陷的电解电容器回收,这种测试性的电压Ut,称为浪涌电压。
3、击穿电压:当电容器上施加的电压达到一定值Ub时,其正常漏电流状态被破坏,引起电子电流的急剧增大,电容器失去作用,并在几秒钟内击穿,它的大小跟阳极箔自身耐压直接相关,这种Ub称为击穿电压。
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电解电容的两极板浸在电解质(液)中,正负极产生了化学反应,因此才有大的电容量,如果正负极接反就会击穿损坏。电解电容的正负极不影响滤除交流波的作用。
在直流电源电路里,电解电容的充电、放电作用,可以理解为通过交流电,或使交流电通过电容泄放了。电容对交流电的阻力称为“容抗”,交流电频率越高,电容的容抗越小,直流电路中交流成份通过电容流走了,减少了对电路下级的干扰,就是滤波作用了。追问交流杂波会不会导致电容两端的极性改变吗,改变了后电解电容正负极接入的电压不就反了吗?追答当然在改变,电容两极的电压随交流电波而变,但这个交流电压与电源电压比是极小的,不会使正极电压变负,只是低了一点而已
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电解电容器的使用寿命与环境温度的高低有关,与纹波电流的大小有关。由于热应力对电解电容器的使用寿命有决定性的影响,因此,由纹的热损耗是影响电解电容器使用寿命的重要因素。纹波电流是指流过电解电容器的交流分量电流,他受环境温度和交流频率的影响,环境温度不同,纹波电流的允许值不同。而当环境温度一定时,在允许范围内,流过的纹波电流越大,电解电容器的使用寿命越短,额定温度为85℃,寿命为1000小时的电解电容器的纹波电流与寿命的关系。究其原因为:电解电容器的散热性很差,当纹波电流流过电解电容器时,在等效串联电阻(ESR)上将电能转化为热能,在散热条件很差的电解电容器的内部将引起温度的上升,产生温度上升导致寿命降低的效应,使用时应尽可能地减小电解电容器的纹波电流。。
一般情况下,在分析电解电容器的使用寿命时,要同时考虑环境温度和纹波电流这两个因素。电解电容器的使用寿命是由纹波电流和环境温度越高,电解电容器的使用寿命越短,而且环境温度越高所允许的纹波电流越小。
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