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贴片电解电容介绍

电解电容是电容的一种,金属箔为正极(铝或钽),与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成,因电解质是阴极的主要部分,电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。
电解电容特点
  电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。   电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容比)。   电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。常见的日系电解电容以Nippon Chemi-con、Nichicon、Rubycon、Matsushita、Hitachi、Yadacon为代表,台系电容则以ELECT、OST、TAICON、TEAPO、CAPXON为代表,欧美以ELEBASIC、ITEDCON、KENDEIL、CDE、BHC,EVERALPHA。
电解电容原理
  电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成;钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极(注意和电介质区分),电解电容器因而得名。
电解电容应用
  有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路,在直流电源电路中作滤波电容使用时,其阳极(正极)应与电源电压的正极端相连接,阴极(负极)与电源电压的负极端相连接,不能接反,否则会损坏电容器。   无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。   电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中,其容量范围较大,一般为1~1000μF,额定工作电压范围为6.3~450V。其缺点是介质损耗、容量误差较大(最大允许偏差为+100%、-20%),耐高温性较差,存放时间长容易失效。   电解电容的极性,注意观察在电解电容的侧面有“—”,是负极,如果电解电容上没有标明正负极,也可以根据它的引脚的长短来判断,长脚为正极,短脚为负极。
电解电容发展
  就现在的产量来说,铝电解电容器在电容器中占第二位.这类电容器本来是一般的直流电容器,但现在已经从直流发展到交流、从低温发展到高温、从低压发展到高压、从通用型发展到特殊型、从一般结构发展到片式、扁平、书本式等结构。其上限容量已扩展到4F左右,使用频率已达到30kHz,工作温度范围已达到-55℃—125℃,有的甚至高到150℃,额定电压己达到700V。总之,铝电解电容器的发展越来越广。 导致这些发展的基础如下:   1.在材料上,现在用的铝箔在成分和结构上都很考究。已经不再要求高纯,例如、对阳极箔,要求其纯度高到适当。为了提高起始腐蚀点数、机械强度及介质氧化膜的性能,箔中要适当的含有某些杂质.并有的采用合金箔。在结构上,对低压箔,不要求立方结构占的比例很大,但是对高压箔,则要求这种结构占到80%一90%以上。对阴极箔.为了提高其比容,则要求晶粒无规则取向的含杂量一定的合金铝箔。 工作电解液有三种成分构成.即溶剂、溶质和添加物,如已长期应用的电解液,其成分为乙二醇、甘油、硼酸和氨水。由于铝电解电容器的发展,这种电解液已远不能满足要求,故产生了许多新型电解液,以降低电容器的工作温度范围(如-55℃——l25℃)。这些新型电解液的配方原则是:①用两种溶剂混合.以达到互补。②用两种弱酸,以提供所需的两种阴离子团。③加碱,如有机胺,以调整电解液的pH值和闪火电压.改变其电阻率。④改进电解液特性的添加物,如防止铝氧化膜发生水合作用的磷酸或其盐,吸收氢的二硝基苯等,提高电解液闪火电压的乙烯氧化物。   2.在工艺上,除了已经实现生产机械化和自动化以外,铝电解电容器在工艺上的进展主要是腐蚀相赋能两个工艺。铝箔的腐蚀系数不但已经很高(低压电容器箔已达100,高压者达25),而且可以根据对电容器的性能要求,腐蚀出不同坑洞形貌的铝箔。腐蚀工艺是一种腐蚀液种类、浓度、温度、原箔成分、结构、表面状态、腐蚀过程中箔速度以及电源类型、波形、频率、电压等的动态平衡工艺。问题是如何得出最佳的动态平衡和如何根据要求确定出最传平衡。因此,对现在的腐蚀工艺还不能说已经达到了最佳状态。 现在的赋能工艺已经可以制造出优质的介质氧化膜,而月还可以根据要求不同,制造出不同的介质氧化膜,例如,对直流电容器,制造出γ和γ’型结晶氧化铝膜,对交流电容器,则为非晶膜。赋能工艺最大的进展是能将氢氧化铝膜转变成介质氧化铝膜、并能在其表面形成防水层。此外,还能消除介质膜的疵点和龟裂。   3.在结构上,铝电解电容器的结构已经多样化,除了上述液体铝电解电容器外.还有固体铝电解电容器。其结构形式主要有两种,一种是箔式卷绕形的,另一种是铝粉烧结多孔块状的,所用的固体电解质主要是MnO2。 铝电解电容器的结构已经多样化,如双阳极结构、对阴极结构、 书本式结构、三角式结构、片式结构。其中片式铝电解电容器的出现是铝电解电容器的又—进步。因为如果没有高比容的铝箔、耐高温的电解液、优异的密封结构和精细的加工技术,是很难制出合乎要求的片式铝电解电容器的,目的,其片式化率还处于比较低的水平。
  
630V电容(1张) 700V的电容已经被研发出来,YAMAHA以及TDK研制出的YDK-700V电容所用的材料为820V的已经应用于日本YAMAHA集团的音响,这极具划时代意义,这意味着380V整流出来后的537V再也不用2只400V的去串联。未来铝电解电容器的性能会随着科技的进步更进一步的发展。700V100uf的正规电容体积通常为35*80-100MM或者50*80-96MM价位在22美元左右。目前应用于世界顶级的YAMAHA,YAMAHA音响广泛出口到欧美高档酒店,价格1200美元到数百万美元一套的音响价格昂贵,多应用于贵族家庭及酒店。小体积大容量的超级电容器也正逐步开发出来.

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