【導(dǎo)讀】本篇文章針對(duì)鋁電解電容在逆變電源中的選擇入手,從參數(shù)選擇到特性進(jìn)行了較為全面的講解,希望大家再閱讀過(guò)本篇文章之后,能夠?qū)⑵渲袑W(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到自己的設(shè)計(jì)當(dāng)中去。
逆變電源是電子產(chǎn)品中較為常見同時(shí)也比較重要的部分。其中較為一些元器件的選擇更是很大程度上決定了逆變電源的性能。本篇文章就將針對(duì)逆變電源中鋁電解電容的選擇技巧進(jìn)行講解,從參數(shù)與特性方面為大家進(jìn)行羅列與分析。
電解電容器的內(nèi)部有儲(chǔ)存電荷的電解質(zhì)材料,分正、負(fù)極性,類似于電池,不可接反。正極為粘有氧化膜的金屬基板,負(fù)極通過(guò)金屬極板與電解質(zhì)(固體和非固體)相連接。電解電容器紙,又稱電容器隔膜紙,它在電解電容器的陽(yáng)極和陰極鋁箔之間起隔離、絕緣作用。電解電容器紙的質(zhì)量越好,越能滿足電容器耐壓、低阻抗、損耗小的要求。
無(wú)極性(雙極性)電解電容器采用雙氧化膜結(jié)構(gòu),類似于兩只有極性電解電容器將兩個(gè)負(fù)極相連接后構(gòu)成,其兩個(gè)電極分別為兩個(gè)金屬極板(均粘有氧化膜)相連,兩組氧化膜中間為電解質(zhì)。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波,退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流燈作用。無(wú)極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機(jī)S校正電路及單相發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路。
電解電容器的工作電壓為6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、160V、200V、300V、400V,工作溫度為-40°~+105℃(6.3~100V)、-40~+85℃(100V以上),特點(diǎn)是容量大、體積大、有極性,一般用于直流電路中作濾波、整流。目前最常用的電解電容器有鋁電解電容器和鉭電解電容器。
特性參數(shù)
標(biāo)稱電容量和允許偏差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。電容器的基本單位是法拉(F),但是,這個(gè)單位太大,在實(shí)地標(biāo)注中很少采用。其它單位關(guān)系如下:1F=1000mF、1mF=1000μF、1μF=1000nF、1n=1000pF、電容器實(shí)際電容量與標(biāo)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(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)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(jí),電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí),根據(jù)用途選取。
額定電壓在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復(fù)的永久損壞。
絕緣電阻直流電壓加在電容上,并產(chǎn)生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻。當(dāng)電容較小時(shí),主要取決于電容的表面狀態(tài),容量〉0.1uf時(shí),主要取決于介質(zhì)的性能,絕緣電阻越小越好。電容的時(shí)間常數(shù):為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù),他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
損耗電容在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)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(nèi)的損耗允許值,電容的損耗主要由介質(zhì)損耗,電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。在直流電場(chǎng)的作用下,電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在,一般較小,在交變電場(chǎng)的作用下,電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān),而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。
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。
電容的種類按結(jié)構(gòu)劃分主要有二種:一是固定電容,二是可變電容.按電介質(zhì)劃分主要有:有機(jī)介質(zhì)電容器,無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器,電解電容等.按材料分為陶瓷電容,用于高頻的云母電容;滌淪電容,用于中低頻;金屬膜電容,用于低頻;電解電容是固定電容,一般體積比較大,用在低頻濾波電路中,它有正負(fù)極之分使用時(shí)不能接反,否則會(huì)發(fā)生漏液或爆炸。
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貼片電容:
符號(hào):貼片電容“CB、BC、CM、MC、CD”;排容“CN、CP”貼片電容分為單個(gè)貼片電容和排容。
符號(hào):貼片電容“C、TC、CT、BC、EC、CE”。
有極性電容:引腳"長(zhǎng)"的是負(fù)極,引腳"短"是正極.電容上有色帶對(duì)的腳為負(fù)極。
耐壓:電容在電路中連續(xù)不斷工作時(shí),所能承受的最高電壓。
容量:電容儲(chǔ)存電荷的能力叫做容量,容量越大儲(chǔ)存的電荷越多,反之越少。
例:
A:電容標(biāo)識(shí):25V,1300uF,表示耐壓25V,容量為1300uf
B:電容標(biāo)識(shí):16V,2200uF,表示而耐為16V,容量為2200uF
C:無(wú)極性電容標(biāo)識(shí):100,表示容量為100pF
D:無(wú)極性電容標(biāo)識(shí):0.01,表示容量為0.01uF
容抗:電容對(duì)交流電呈現(xiàn)出的一各特殊的阻礙作用為容抗,頻率與容抗成反比,頻率越高容抗越小,因此電容具有通高頻陰低頻的特性。當(dāng)頻率一定時(shí),容量與容抗成反比,容量越大容抗越小,容量越小容抗越大。當(dāng)頻率為0時(shí),即直流電容容抗為無(wú)窮大。
電容標(biāo)稱方法
電容的第一種標(biāo)稱方法為直標(biāo)法:如果標(biāo)稱為整數(shù)且無(wú)單位則讀作“pF”;如標(biāo)稱為小數(shù)且無(wú)單位讀作“uF”;如標(biāo)稱三位數(shù)且無(wú)單位,第一二位為有效數(shù)字“AB”,第三位為倍率“10”;進(jìn)口電容有“47uFD”,它就是“47uF”;電容標(biāo)稱“3R3”,“R”為小數(shù)點(diǎn),表示“3.3pF”;標(biāo)稱為“0.47k、2.2J”,表示“0.47uF、2.2uF”,“k、J”是誤 差值;第二種為色標(biāo)法,與電阻的色標(biāo)法相同。第三種特殊標(biāo)稱:“109J、219k、379k”等,帶9的“*10”?! ?/div>
電容的特性
通高頻,阻低頻;通交流,阻直流(參照容抗)。
電容的作用
濾波、耦合、儲(chǔ)能。
濾波電容
并接在電路正負(fù)極之間,利用電容通交隔直的特性,將電路中的交流電流濾除。有極性的電容通常是負(fù)極接地。
耦合電容
連接于信號(hào)源和信號(hào)處理電路或兩極放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流或脈動(dòng)信號(hào)通過(guò),使相鄰的放大器直流工作點(diǎn)互不景響。
退耦電容
并接于電路正負(fù)極之間,可防止電路通過(guò)電源形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩。
旁路電容
并接在電阻兩端,為交直流信號(hào)中的交流設(shè)置一條能路,避免交流成分在通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降。
自舉升壓電容
利用礤儲(chǔ)能來(lái)提升電路某點(diǎn)的電位,使其電位值高于為該點(diǎn)供電的電源電壓。
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穩(wěn)頻電容
在振蕩電路中用來(lái)穩(wěn)定振蕩頻率。
定時(shí)電容
在RC定時(shí)電路中與電阻R串聯(lián)共同決定時(shí)間長(zhǎng)短。
軟啟動(dòng)電容
通常接在電源開關(guān)管的基極,防止開機(jī)時(shí)加在開關(guān)管基極的浪涌電流或電壓太大而損壞的開關(guān)管。
電容的測(cè)量及好壞判斷
電容測(cè)量
將萬(wàn)用表打到蜂鳴二極管檔,把表筆放在兩引腳上,應(yīng)當(dāng)看到數(shù)值在為斷變大,當(dāng)達(dá)到無(wú)窮大時(shí),將兩表筆反接,此時(shí)數(shù)值應(yīng)當(dāng)從負(fù)數(shù)迅速變?yōu)闊o(wú)窮大。這個(gè)過(guò)程是電容的充放電過(guò)程。
好壞判斷
電解電容損壞后外觀上表現(xiàn)為鼓包、漏液、變形等。用萬(wàn)表測(cè)量沒(méi)有放電過(guò)程或放電過(guò)程很短,跳變動(dòng)做比較緩慢甚至不能跳變到無(wú)窮大,則表明電容漏液或性能不良;如果萬(wàn)用表讀數(shù)一直為零,則表示電容短路。對(duì)于貼片電容,在主板上測(cè)量很難判斷好壞,只能摘下來(lái)測(cè)量,測(cè)量時(shí)電容兩站應(yīng)為無(wú)窮大。漏電的貼片電容會(huì)比周圍的電容顏色略深一些;電容壞會(huì)引起計(jì)算機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)藍(lán)屏、死機(jī)、運(yùn)行大程序死機(jī),漏電會(huì)引起計(jì)算機(jī)重啟。
電容的代換原則
1、正負(fù)極不能接反。
2、耐壓值要大于或等于原值。
3、容量可比原值相差+/-20%。
4、貼片電容只要顏色大小一樣就可以代換。
5、晶振兩引腳上的穩(wěn)頻電容要原值(原位置)代換(可找另一塊主板上的相同位置的電容代換)。
至此,相信大家都對(duì)鋁電解電容有了一定的了解.