作为电气和电子元件,电容器对我们电工来说是非常熟悉的。你在生活中总会接触到无功补偿中的电力电容器,变频器DC主电路中的滤波电容器,各种电子线路板上形状各异的电容器或者电风扇中的CBB电容器。电容器有很多种。现在我就重点介绍一下应用范围较广,用途比较大的电解电容。电解电容器目前分为铝电解电容器和钽电容器两大类,其中铝电解电容器较为常见。电解电容和其他种类电容比较大的区别就是——电解电容有极性和-,所以在使用DC电路时一定要注意这一点。一旦极性不对,危险在所难免!另外,电解电容不会出现在交流电路中。极性电容和非极性电容原理相同,都是储存和释放电荷;极板上的电压(这里电荷积累的电动势称为电压)不能突变。电容的基本单位是:F(法),此外还有μF(微法)、nF、pF(皮法)。镇江NPO电容
电容承受温度与寿命,在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的较为普遍。但是,较近几年却发生了明显变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。中国台湾陶瓷薄膜电容哪家好电解电容被普遍应用在各类电路中。
为什么会有扭曲的裂缝?这是因为电路板上的补丁是焊接。对电路板施加过大的机械力,导致电路板弯曲或老化,产生扭曲裂纹。如果扭转裂纹从下外电极的一端延伸到上外电极,电容就会降低,使电路呈现开路状态(open)。因此,即使裂纹不是很严重,如果到达贴片内部电极,焊剂中的有机酸和水分也会通过裂纹间隙侵入,导致绝缘电阻下降。此外,电压负载会变高,电流过大时,较坏的情况会导致短路。一旦出现扭曲裂纹,很难从外部清理,所以为了防止裂纹的发生,应控制不要施加过大的机械力。一般来说,电容器封装越大,越容易产生机械应力失效。
钽电容器的温度稳定性更好。在一些耦合和滤波的场景中,如果要求滤波的相位和频率特性高,要求容量精度高,就会选择无极性钽电容器。比如对音质要求高的音频电路设计。我们需要考虑不同温度下电容的准确性和一致性。陶瓷电容的温度特性明显不够稳定。在钽电容器的工作过程中,具有自动修复或隔离氧化膜中缺陷的功能,使氧化膜介质随时得到增强并恢复到其应有的绝缘能力,而不会产生持续的累积损伤。这种独特的自愈性能确保了其长寿命和可靠性的优势。铝电解电容器因干涸达不到使用寿命。钽电容器的失效模式很可怕,从燃烧到冒烟,再到火焰。通过这个故障的现象我们知道,如果电容出现故障,只是短路导致电路无法工作,或者是不稳定,这都是小问题,大不了退货。但如果客户现场发生火灾,就要赔偿对方的人员和财产损失。这将是一个大问题。钽电容也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液。
在开关电源输出端用的滤波电容,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其上的脉动电压频率只有100Hz,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要的电容量高达数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态,含有及其丰富的高次谐波电压与电流,其上锯齿波电压的频率高达数十千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性。大容量低耐压钽电容的替代产品:高分子聚合物固体铝电解电容器。徐州高压陶瓷电容厂家
铝电解电容是电容中非常常见的一种。镇江NPO电容
陶瓷电容器的起源:1900年,意大利人L.longbadi发明了陶瓷介质电容器。20世纪30年代末,人们发现在陶瓷中加入钛酸盐可以使介电常数加倍,从而制造出更便宜的陶瓷介质电容器。1940年左右,人们发现陶瓷电容器的主要原料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性,随后陶瓷电容器开始用于尺寸小、精度要求高的电子设备中。陶瓷叠层电容器在1960年左右开始作为商品开发。到1970年,随着混合集成电路、计算机和便携式电子设备的发展,它迅速发展起来,成为电子设备中不可缺少的一部分。目前,陶瓷介质电容器的总数量约占电容器市场的70%。镇江NPO电容