電解電容大揭秘,，常見知識大總結,！

雙喜臨門 2017-05-26

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一,、電解電容器概述
電解電容器，英文：aluminium electrolytic capacitor,，簡稱電解電容,。
它是很常用的一種電容器件，結構上：金屬箔為正極（鋁或鉭）,，與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質,，陰極由導電材料、電解質（電解質可以是液體或固體）和其他材料共同組成,，因電解質是陰極的主要部分,，電解電容因此而得名。

鋁電解電容器可以分為四類：引線型鋁電解電容器,；牛角型鋁電解電容器,；螺栓式鋁電解電容器；固態(tài)鋁電解電容器,。
而按照陰極材料分類,，電解電容器可分為電解液、二氧化錳,、TCNQ有機半導體,、固體聚合物導體等。
常用的電解電容有電解液電容,、固態(tài)電容和鉭電容,，以下如果沒有具體指明,，我們所說的都是電解液介質的鋁質電解電容器,。
二、外觀與結構（以插件型鋁電解電容器為例）
鋁電解電容器是由經(jīng)過腐蝕和形成氧化膜的陽極鋁箔,、經(jīng)過腐蝕的陰極鋁箔,、中間隔著電解質卷繞后，再浸漬工作電解液,，然后密封在鋁殼中而制成的,。陽極鋁箔和陰極鋁箔可以通過腐蝕使其表面增加幾倍到幾百倍，因而,，電解電容器的單位體積電容量比其他電容器大幾倍到幾十倍,。因此，高壓電解容器的電容量從μF 級到萬μF 級,；低壓電解電容器最大可以做到F級,。

上圖是鋁電解電容器的陽極箔和陰極箔以及載有電解質糊體的紙張的界面展開示意圖和其等效電路圖。
陽極箔表面有一層致密無孔的氧化鋁薄膜,，是由電子鋁箔經(jīng)過腐燭過程和化成工藝生成的,。這層氧化鋁薄膜在電容器中作為電介質,，起著耐電壓的作用，它的性質決定了鋁電解電容器的電容和壽命,。陰極鋁箔只是經(jīng)過了腐蝕過程,，沒有經(jīng)過化成工藝，因此其表面只有天然氧化層,。陽極鋁箔和陰極鋁箔之間夾著載有電解質糊體的襯墊紙,。在整個鋁電解電容器中，襯墊紙載有的電解質糊體滲透到陽極鋁箔和陰極鋁箔的腐蝕孔中,，形成陽極箔/陽極氧化膜/電解液糊體,、陰極箔/陰極氧化膜/電解液糊體兩個分電容體系，分別相當于圖中等效電路所示的Ca 與Cc,。
三,、鋁電解電容器的常見標識

四、電解電容器的特點
特點一：單位體積的電容量非常大,，比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍,。
特點二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μF甚至幾F
特點三：價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢,，因為電解電容的組成材料都是普通的工業(yè)材料,，比如鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業(yè)設備,，可以大規(guī)模生產,，成本相對比較低。
五,、電解電容器的用途
1. 隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過,；
2. 旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路；
3. 耦合：作為兩個電路之間的連接,，允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐罚?br> 4. 濾波：這個對DIY而言很重要,，顯卡上的電容基本都是這個作用；
5. 溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,，而進行補償,，改善電路的穩(wěn)定性；
6. 計時：電容器與電阻器配合使用,，確定電路的時間常數(shù),，時間常數(shù)t=RC；
7. 調諧：對與頻率相關的電路進行系統(tǒng)調諧,，比如手機,、收音機、電視機,；
8. 整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件,。
9. 儲能：儲存電能,，用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,，加熱設備等等,。
六、電解電容的主要參數(shù)
1. 等效串聯(lián) ESR
ESR的高低,，與電容器結構,、電容器的容量、電壓,、頻率及溫度…都有關,，ESR要求越低越好。當額定電壓固定時,，容量愈大 ESR愈低,。當容量固定時，選用高額定電壓的品種可以降低 ESR,。低頻時ESR高,，高頻時ESR低，高溫也會使ESR上升,。等效串聯(lián)電阻ESR 很多品牌可以從規(guī)格說明書上查到,。
2. 漏電流
鋁電解電容都存在漏電的情況，這是物理結構所決定的,。不用說,，漏電流當然是越小越好。電容器容量愈高,，漏電流就愈大,；降低工作電壓可降低漏電流。反過來選用更高耐壓的品種也會有助于減小漏電流,。結合上面的兩個參數(shù),，相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個簡便可行的好方法；降低內阻,、降低漏電流、降低損失角,、增加壽命,。真是好處多多，唯價格上會高一些,。有個說法,，既電解電容工作在遠低于額定工作電壓時，由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,，會導致電解電容的極化而降低漣波電流,，增大ESR,，從而提早老化。但是這個說法的前提是"遠低于額定工作電壓",，綜合一些長期的實踐經(jīng)驗來看,，選取額定工作電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓，是比較合理可*的,。業(yè)余情況下可以對電解電容的漏電流大體上估計一下,。把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進行充電，放置一段時間后再檢測電容器兩端的電壓下降程度,。下降電壓越少的漏電流就越小,。
3. 標稱參數(shù)就是電容器外殼上所列出的數(shù)值
*靜電容量，用UF表示,。
*工作電壓(working voltage)簡稱WV,，應為標稱安全值，也就是說應用電路中,，不得超過此標稱電壓,。
*溫度
常見的大多為85度、105度,。高溫條件下（例如純甲類功放）要優(yōu)選105度標稱的,。一般情況下優(yōu)選高溫度系數(shù)的對于改善其他參數(shù)性能也有積極的幫助。
4. 損耗
電容在電場作用下,，在單位時間內因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗,。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗,，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的,。　在直流電場的作用下,，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在,，一般較小，在交變電場的作用下,，電容的損耗不僅與漏導有關,，而且與周期性的極化建立過程有關。
5. 紋波電流
紋波電流對于石機的濾波電路來說,，是一個很重要的參數(shù),。紋波電流是愈高愈好。它的高低與工作頻率相關,，頻率越高紋波電流越大,，頻率越低紋波電流越小。傳統(tǒng)的認為我們需要在低頻時能夠有很高的紋波電流,，以求得到良好的大電流放電特性,，使的低頻更加結實飽滿富有彈性,，以及良好的控制驅動特性；實際上在高頻時高的紋波電流對音色的正面幫助也很大,，可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感,。
6. 頻率特性
隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律,。
七,、鋁質電解電容與固態(tài)電容的區(qū)別
固態(tài)電容全稱固態(tài)鋁質電解電容，它與普通電容（即液態(tài)鋁質電解電容）最大差別在于采用了不同的介電材料,，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液,，而固態(tài)電容的介電材料則為導電性高分子。比較好一些高端點的主板均會采用固態(tài)電容,，我們俗稱的主板爆漿就是電解電容的杰作,。這是因為主板在長期使用的過程中，過熱導致電解液受熱膨脹,，過熱到一定程度就會超過沸點產生爆漿,，此外，電解液和氧化鋁發(fā)生反應在主機通電的情況下也有可能造成爆漿,。而固態(tài)電容完全可以摒棄這一缺陷,，他還有環(huán)保，電阻低,，壽命長的特點,。
常見的鋁電解電容，如這種：