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電解電容的技術參數/特性參數/極性的判斷

2021-06-28 來源:eefocus

  電解電容
  電解電容是電容的一種,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。同時電解電容正負不可接錯。
   


  電解電容的技術參數
  1.等效串聯電阻ESR
  ESR的高低,與電容器的容量、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。等效串聯電阻ESR 很多品牌可以從規格說明 書上查到。


  2. 漏電流
  一看就明白,就是漏電!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,相同條件下優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
  就是電容器外殼上所列出的數值。  *靜電容量,用UF表示。就不多說了。  *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)要優選105度標稱的。一般情況下優選高溫度系數的對于改善其他參數性能也有積極的幫助。


  4.散逸因數dissipation factor(DF)
  有時DF值也用損失角tan表示。DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關系;當容量相同時,耐壓愈高的DF值就愈低。頻率愈高 DF值愈高,溫度愈高DF值也愈高。DF 值一般不標注在電容器上或規格介紹上面。在DIY選取電容時,可優先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時,選用50V的就不很合理。盡管使用 50V的從承受電壓正常工作方 面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些。使用63V或71V耐壓的會有更好的表現的。當然再高了性價比上就不合算了。


  5. 漣波電流Irac
  漣波電流對于石機的濾波電路來說,是一個很重要的參數。漣波電流Irac 是愈高愈好。他的高低與工作頻率相關,頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小。傳統的認為我們需要在低頻時能夠有很高的漣波電流,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漣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。


  電解電容的特性參數
  一、 標稱電容量和允許偏差
  標稱電容量是標志在電容器上的電容量。電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差范圍稱精度。


  精度等級與允許誤差對應關系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
  一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級,根據用途選取。


  二、額定電壓
  在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標注在電容器外殼上,如果工作電壓超過電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復的永久損壞。


  三、絕緣電阻
  直流電壓加在電容上,并產生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻。當電容較小時,主要取決于電容的表面狀態,容量〉0.1uf 時,主要取決于介質的性能,絕緣電阻越大越好。電容的時間常數:為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數,他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。


  四、損耗
  電容在電場作用下,在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規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。


  五、頻率特性
  隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現下降的規律。


  如何測量電解電容的內阻
  1.用萬用電表的歐姆檔(R×10k或R×1k檔,視電容器的容量而定),當兩表筆分別接觸容器的兩根引線時,表針首先朝順時針方向(向右)擺動,然后又慢慢地向左回歸至∞位置的附近,此過程為電容器的充電過程。
  2.當表針靜止時所指的電阻值就是該電容器的漏電電阻(R)。在測量中如表針距無窮大較遠,表明電容器漏電嚴重,不能使用。有的電容器在測漏電電阻時,表針退回到無窮大位置時,又順時針擺動,這表明電容器漏電更嚴重。一般要求漏電電阻R≥500k,否則不能使用。
  3.對于電容量小于5000pF的電容器,萬用表不能測它的漏電阻。 二、 電容器的斷路(又稱開路)、擊穿(又稱短路)檢測 檢測容量為6800pF~1mF的電容器,用R×10k檔,紅、黑表棒分別接電容器的兩根引腳,在表棒接通的瞬間,應能見到表針有一個很小的擺動過程。


  如若未看清表針的擺動,可將紅、黑表棒互換一次后再測,此時表針的擺動幅度應略大一些,若在上述檢測過程中表針無擺動,說明電容器已斷路。


  若表針向右擺動一個很大的角度,且表針停在那里不動(即沒有回歸現象),說明電容器已被擊穿或嚴重漏電。


  注意:在檢測時手指不要同時碰到兩支表棒,以避免人體電阻對檢測結果的影響,同時,檢測大電容器如電解電容器時,由于其電容量大,充電時間長,所以當測量電解電容器時,要根據電容器容量的大小,適當選擇量程,電容量越小,量程R越要放小,否則就會把電容器的充電誤認為擊穿。


  檢測容量小于6800pF的電容器時,由于容量太小,充電時間很短,充電電流很小,萬用表檢測時無法看到表針的偏轉,所以此時只能檢測電容器是否存在漏電故障,而不能判斷它是否開路,即在檢測這類小電容器時,表針應不偏,若偏轉了一個較大角度,說明電容器漏電或擊穿。關于這類小電容器是否存在開路故障,用這種方法是無法檢測到的。可采用代替檢查法,或用具有測量電容功能的數字萬用表來測量。


三、電解電容的極性的判斷
  用萬用表測量電解電容器的漏電電阻,并記下這個阻值的大小,然后將紅、黑表棒對調再測電容器的漏電電阻,將兩次所測得的阻值對比,漏電電阻小的一次,黑表棒所接觸的是負極。


  電解電容的檢測方法
  1、正、負極性的判別:有極性鋁電解電容器外殼上的塑料封套上,通常都標有《+(正極)或《-負極。未剪腳的電解電容器,長引腳為正極,短引腳為負極。
  2、對于標志不清的電解電容器,可以根據電解電容器反向漏電流比正向漏電流大這一特性,通過用萬用表的RX10K檔測量電容器兩端的正、反向電阻值來判別。當表針穩定時,比較兩次所測電阻值讀數的大小。在阻值較大的一次測量中,黑表筆所接的是電容器的正極,紅表筆接的是電容器的負極。
  2、電容量和漏電電阻的測量:電容器最好使用電感電容表或具有電容測量功能的數字萬用表測量。若無此類儀表,也可用指針式萬用表來估測其電容量。用萬用表測量電解電容器時,應根據被測電容器的電容量選擇適當的量程。通常,1uF與2.2uF的電解電容器用RX10K檔,4.7-22uF的電解電容器用RX1K檔,47-220uF的電解電容器用RX100檔,470-4700uF的電解電容器用RX10檔,大于4700uF的電解電容器用RX1檔。利用萬用表內部電池給電容器進行正、反向充電,通過觀察萬用表指針向右擺動幅度的大小,即可估測出電容器的容量。
  3、將萬用表置于適當的量程。將其兩表筆短接后調零。黑表筆接電解電容器的正極,紅表筆接其負極時,電容器開始充電,所以萬用表指針緩慢向右擺動,擺動至某一角度后(充電結束后)又會慢慢向左返回(表針通常不能返回《8的位置)。漏電較小的電解電容器,指針向左返回后所示的漏電電阻會大于500K歐。若漏電電阻值小于100K歐,則說明該電容器已漏電,不能繼續使用。
  4、再將兩表筆對調后返回,且反向漏電電阻應大于正向漏電電阻。若測量電解電容時表針不動或第二次測量時表針的擺動幅度不超過第一次測量時表針的擺動幅度,則說明該電容器已失效或充放電能力變差。
  5、若測量電解電容器的正、反向電阻值均接近0,則說明該電解電容器已擊穿損壞。

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