电解电容器有两种:有极性电解电容器和无极性电解电容器。电解电容器电路符号图1-34所示是电解电容器电路符号。这是国家标准规定的电路符号,符号中的“+”号表示电容器有极性,且该引脚为正极,另一个引脚为负极,一般不标出负号标记。表1-3所示是其他的电解电容器电路符号识图信息。图1-34 电解电容器电路符号表1-3 其他的电解电容器电路符号识图信息重要提示电解电容器具有体积小、容量大、成本低的优点,但是它的两根引脚有正、负极性之分,这使它的使用范围受到了限制,而无极性电解电容器却不受限制。大容量电解电容器高频特性差电解电容器是电容器的一种,所以它具有一般电容器的特性,由于结构原因,这种电容器还有其他的一些特性。电解电容器是一种低频电容器,即它主要工作在频率较低的电路中,不宜工作在频率较高的电路中,因为电解电容器的高频特性不好,容量很大的电解电容器其高频特性更差。图1-35所示是大容量电解电容器的等效电路,从中可以找到大容量电解电容器高频特性差的原因。
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电解电容器作为变频器/逆变器的整流滤波电容器,一般认为:电解电容器的的参数是额定电压、电容量,通常采用电解电容器作为整流滤波电容器,这种思想是受常规电子技术的单相整流电路的影响。在三相整流电路中,每个电源周期共有6个波头,如采用电容器滤波,则每个波头仅1/3的时间是整流器导通向输出供电,剩下的2/3的时间,输出功率就只能靠电容器提供,这个时间约为电源周期的1/9,即2.22mS。以输出功率为30kW的变频器,滤波电容器通常采用3300μF/400V电解电容器两串两并。在这种负载条件下的整流输出的平均值电流约为50A。在整流器不工作的2.2mS的时间内,滤波电容器由于放电造成的电压下降为33~35V,是600V整流输出平均电压的0.055,如考虑电解电容器的等效串联电阻约为68mΩ,50A纹波电流下的ESR电压降将达到3.5V,这时的纹波电压幅值将超过6%,约为没有电容器滤波时的一半,表明整流输出滤波电容器实际上不是用来滤波的,而是用来吸收来自整流器和逆变器的纹波电流。
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有极性电解电容器顺串联电路见下图。C1,C2都是有极性电解电容,C1的负极与C2的正极相连。有极性电解电容的顺串联主要是提高电容的耐压,一般电子电路中,由于直流电压不是很高,所以不常用。有极性电解电容器顺串联电路主要用于电子管电路。下图为顺串联电路,因电子管电路中直流工作电压较高,用两只耐压较低的电解电容顺串联后,可以提高电容耐压性能。有极性电解电容串联电路的容量和耐压无论是顺串联还是逆串联,其等效电容的耐压值会升高,但容量会下降。如下图,C1,C2容量和耐压均相同,为10微法,耐压6V,两电容串联后加到一个12V直流电压上,此时串联等效后的电容器C0容量降低一倍,耐压则升高一倍。提示:电解电容串联电路中,尽量选用容量相等、耐压相同的电容串联。如果两只电容容量、耐压不一致,则串联后的耐压将不超过小容量电容的耐压。下图是两只耐压相同,容量不同的有极性电解电容串联电路。一只容量20微法,另一只容量10微法,其等效电容C0的容量根据总容量的倒数等于各电容倒数之和。根据计算,本电路中C0的容量约为7微法。C1,C2串联后等效电容耐压为9V,