电解电容厂家销售热线：0769-85313968  18028222001  陈先生
电解电容在电路设计过程中,要用电容来进行滤波.有时要用电解电容,有时要陶瓷电容.有时两种均要用到.我想问一下:用电解电容的作用是什么?用普通陶瓷电容的作用是什么?如何计算其容量的大小?对于电解电容的耐压又该如何选择确定?
哪些情况用电解电容,哪些情况下用陶瓷电容,哪些情况下两种均要用?
在老版的模拟电子书上有提到，有个专门的公式去计算电容值的大小
不过有些IC之类的如何匹配电容在它的Datasheet里有规定
希望能帮上你
电解电容与陶瓷电容一般用在IC的电源与地之间,起滤波作用，陶瓷电容单独使用去耦作用，它的使用一般在IC中会有说明，其电解值的大小与IC所需电流大小有关,陶瓷取0.01uf。
如果我要用别的电容替代某个电容的时候，是必须容量和耐压值都要满足吗？有的时候，发现很难两全其美。这时候能不能舍弃其中之一呢？
滤波电容范围太广了，这里简单说说电源旁路（去藕）电容。
滤波电容的选择要看你是用在局部电源还是全局电源。对局部电源来说就是要起到瞬态供电的作用。为什么要加电容来供电呢？是因为器件对电流的需求随着驱动的需求快速变化（比如DDR controller）,而在高频的范围内讨论，电路的分布参数都要进行考虑。由于分布电感的存在，阻碍了电流的剧烈变化，使得在芯片电源脚上电压降低－－也就是形成了噪声。而且，现在的反馈式电源都有一个反应时间－－也就是要等到电压波动发生了一段时间（通常是ms或者us级）才会做出调整，对于ns级的电流需求变化来说，这种延迟，也形成了实际的噪声。所以，电容的作用就是要提供一个低感抗（阻抗）的路线，满足电流需求的快速变化。
基于以上的理论，计算电容量就要按照电容能提供电流变化的能量去计算。选择电容的种类，就需要按照它的寄生电感去考虑－－也就是寄生电感要小于电源路径的分布电感。
具体的说明在很多书上都有。提供一个参考书:high speed digital design ch8.2.

讨论问题必须从本质上出发。首先，可能都知道电容对直流是起隔离作用的，而电感器的作用则相反。所有的都是基于基本原理的。那这时，电容就有了最常见的两个作用。一是用于极间隔离直流，有人也叫作耦合电容，因为它隔离了直流，但要通过交流信号。直流的通路局限在几级间，这样可以简化工作点很复杂的计算，二是滤波。基本上就是这两种。作为耦合，对电容的数值要求不严，只要其阻抗不要太大，从而对信号衰减过大即可。但对于后者，就要求从滤波器的角度出发来考虑，比如输入端的电源滤波，既要求滤除低频（如有工频引起的）噪声，又要滤除高频噪声，故就需要同时使用大电容和小电容。有人会说，有了大电容，还要小的干什么？这是因为大的电容，由于极板和引脚端大，导致电感也大，故对高频不起作用。而小电容则刚好相反。巨细据此可以确定电容量。而对于耐压，任何时候都必须满足，否则，就会爆炸，即使对于非电解电容，有时不爆炸，其性能也有所下降。讲起来，太多了，先谈这么多。

都是滤波的作用，铝电解电容容量比较大，主要用于虑除低频干扰。容量大约为1mA电流对应2～3μf，如过要求高的时候可以1mA对应5～6μf。无极性电容用于虑除高频信号。单独使用的时候大部分是去藕用的。有时可以与电解电容并联使用。陶瓷电容的高频特性比较好，但是在某个频率（大约是6MHz记不太清了）是容量下降的很快。
电解电容器作为变频器/ 逆变器 的整流滤波电容器，一般认为：电解电容器的最主要的参数是额定电压、电容量，通常采用电解电容器作为整流滤波电容器，这种思想是受常规电子技术的单相整流电路的影响。在三相整流电路中，每个电源周期共有6个波头，如采用电容器滤波，则每个波头仅1/3的时间是整流器导通向输出供电，剩下的2/3的时间，输出功率就只能靠电容器提供，这个时间约为电源周期的1/9，即2.22mS。以输出功率为30kW的变频器，滤波电容器通常采用3300μF/400V电解电容器两串两并。在这种负载条件下的整流输出的平均值电流约为50A。在整流器不工作的2.2mS的时间内，滤波电容器由于放电造成的电压下降为33~35V，是600V整流输出平均电压的0.055，如考虑电解电容器的等效串联电阻约为68mΩ，50A纹波电流下的 ESR 电压降将达到3.5V，这时的纹波电压幅值将超过6%，约为没有电容器滤波时的一半，表明整流输出滤波电容器实际上不是用来滤波的，而是用来吸收来自整流器和逆变器的纹波电流。

　　变频器主流母线中的纹波电流的产生主要有两个方面：工频整流滤波的纹 波电流，举例来说对于3相380V直接整流来说，每千瓦输出大约需要滤波电容器流过6A以上的纹波电流，对于一个30千瓦的变频器，滤波电容器需要滤掉90A甚至更高的纹波电流，当然这个纹波电流可与通过在整流器与滤波电容器之间接一个电抗器来大大减小。但是产生纹波电流的另一个源（逆变器产生的纹波电流）却绝对不能采用串入电抗器解决；产生纹波电流的另一个原因就是逆变器工作时产生的输出频率下的纹波电流和开关频率下的纹波电流，逆变器输出频率的纹波电流以逆变器驱动感应电动机为例，要产生很高幅值的开关频率下的纹波电流，第二种纹波电流是所有变频器/逆变器无法自身消除掉的，只能利用滤波电容器来吸收，如变频器驱动30kW的感应电机时，变频器的直流母线上至少要产生60A的纹波电流！这个滤波电流将在滤波电容器的ESR中产生明显的功率损耗。由于成本的限制，直到现在，没有一个变频器生产厂家将滤波用铝电解电容器的纹波电流限制在电解电容器的额定纹波电流以下，因此对于需要较长的应用寿命应用领域下的变频器/逆变器采用电解电容器作为滤波电容器将不得不定期更换滤波电容器，而在不能定期更换滤波电容器的场合下，只能是定期的报废变频器/逆变器，这样既不利于确保可靠性也不利于低成本使用。

　　那么变频器的直流母线上是否可以没有滤波电容器？结论是绝对不可以的。在逆变器的开关管开关过程中，可以产生400A/μs甚至更高的电流变化，在1μH的电感上将产生400V的感生电势，因此，需要用滤波电容器进一步减小主流母线的寄生电感。为了降低逆变器直流母线的寄生电感所引起的阻抗，需要降低逆变器直流母线的阻抗，最简单的办法就是在直流母线上并接低ESR同时也是低ESL的电容器，即通常电子市场上经常说的突波吸收电容器。

　　从上面分析可以看到：整流滤波电容器的作用实际上更倾向于吸收逆变器产生的纹波电流，抑制逆变器中的开关管的开关过程而产生的过冲电压。降低直流母线阻抗。

　　电解电容器的纹波电流与寿命的关系

　　变频器/逆变器滤波与平滑一般是采用电解电容器，对于三相380V输入的整流电路，通常采用两只额定电压400V或450V的电解电容器串联应用。

　　例如一个输出功率为30kW的变频器，整流滤波电容器可以采用四只3300μF/400V电解电容器两串两并实现。以通常认为性能很好的日立变频器用HCGF5A的电解电容器为例：40℃时的额定纹波电流为22.2A，而在85℃按日立公司的折算方法，对应额定纹波电流将降低到8.2A，两只并联也不过是16.4A。不仅如此，寿命也仅能在85℃温度下保证2000小时。而整流器的纹波电流就是接近60A！，加上逆变器的60A纹波电流，电解电容器间处于什么状态？这两个纹波电流即使按均方根值计算也将达到85A以上，是40℃下的额定电流的近4倍！这时的滤波电容器的寿命将会怎样呢？

变频器用滤波电解电容器的寿命与环境温度、纹波电流的关系

图1 变频器用滤波电解电容器的寿命与环境温度、纹波电流的关系 （日立电解电容器的数据表中没有给出这样的曲线）。

　　从图中可以看到，大型电解电容器即使在环境温度为40℃是的极限电流有效值也不会超过额定电流值的3倍，并且寿命仅仅达到了最高工作温度的寿命值。如果真得在这种条件下工作，变频器能保证的寿命仅仅是3个月。如果电解电容器的环境温度进一步升高，寿命还将进一步缩短。

　　影响变频器性能的电解电容器特性

　　a.电解电容器的ESR

　　在变频器中，所有的纹波电流流过电解电容器，这个纹波电流在电解电容器的ESR产生功耗并编成焦耳热。以30kW变频器为例，并联在直流母线的电解电容器总的ESR约为60~90mΩ，纹波电流越位80~90A，在两并两串的电解电容器上将产生40~70W的功耗，每个电解电容器所产生的损耗约为10~20W。对于散热性能很差的电解电容器，这将产生比较高的温升，进一步缩短了电解电容器的寿命。

　　b.电解电容器的阻抗频率特性

　　电解电容器的阻抗频率特性的高频段主要表现电解电容器的感抗。关于电解电容器的寄生电感，很多电解电容器生产厂商没有给出这个参数。但是，在实际应用中电解电容器的寄生电感将直接影响逆变器的性能。如两只串联的电解电容器的寄生电感为200nH，在电流变化率为500A/μs时，将在直流母线上产生100V的感生电势，将增加逆变器的开关损耗和电磁干扰。

　　c.对电解电容器性能的修补

　　为了解决电解电容器的ESR、ESL对逆变器性能的影响。通常要在直流母线上并接变频器专用缓冲电容器来降低直流母线的阻抗。 电容器的作用是能够有效的储存能量。它的容量一般存储导电板，板带正电的称为阳极板带负电荷的称为阴极。阳极和阴极的配置，使它们之间很少运动发生。由于存储的电荷增加，整个介质的电场增加。这种情况引起的电荷与电压成比例增加。板之间的电势（电压）的比例是每块板的电荷量称为电容。在电容器中储存的能量是移动存储的电荷通过电容的潜力所需的能量。主要取决于设备的电容板的几何尺寸和介质的性质。这是成正比的“介电常数”和电介质的厚度成反比。
随着充电和给定的电容上的电压增加，在某些时候的介质将不再能免受对方。在一些地区，往往以降低储存的能量和电荷产生内部的热量。这种现象，在大多数的电容器应用不可取的，发生在电容器的击穿电压。在这种情况下，可能会出现电容损坏或毁坏。通常情况下，电介质的击穿评级表示作为一个最大的磁场强度基本上是施加电压介电层厚度的比例。
电容器的质量能量密度的能源量之比电容可以存储在其工作电压电容器的质量，包括包装。电容器的工作电压是指对于一个给定的的应用程序的最大额定电压。工作电压一般小于击穿电压。此规则的例外可能发生的瞬态峰值电压，如果能够超过稳态的击穿电压。电容器的体积能量密度定义为存储电容器的体积，包括包能量比。
第一个电容器是在1745年发明的彼得面包车，物理学家和数学家莱顿，这是一个简单的玻璃瓶内外金属箔涂层。威廉在1910年左右发明的云母电容。伟大的发明产品之后，就会给人类的社会带来巨大的进步，在经历过工业革命的发展之后，人类的发展是有目共睹的。数控切割机以及更多的其他的流水线产品被发明之后，替代了更多的人工服务，现在更是向智能化方向发展。
电解电容器
电解电容电容在其中一个或两个“板块”是一种非金属导电物质，电解液。电解质低于金属的导电性，所以只有在电容器时使用金属板是不实际的，如介质表面时是脆弱的或粗糙的形状或离子电流时需要保持介质的完整性，什么是成形（或阳极氧化工艺生产的电解电容的电介质材料，从阳极金属本身在这个过程中，从金属阳极电流流 - 必须阀门金属，如铝粉，铌，钽，钛，硅 - 通过形成一个特殊的电解质浴的阴极导电浴的电流的流动，导致绝缘金属氧化物到阳极表面生长出这种绝缘层的厚度，结构和组成。确定其绝缘强度。阳极金属和洗澡阴极之间的应用潜力氧化层击穿电压必须高于前显著电流将流。随着电流流过，击穿强度（形成电压）和氧化层厚度增加。“电解电容”有很大的不同，而不是“电化学电容器”（也称为超级电容器）的操作，这是基于对双电层电容相混淆。有很多实际的日常应用，铝电解电容器。最重要的应用包括电源输出滤波电容，阻断和DC -旁路电路，电机启动和其他非极化电容，音频应用，能源放电电容，闪光灯和频闪电容。这些都需要相当不同的特点. 电容器的全球总使用是每年约1万亿单位。总市值是每年约17亿美元。常州华都电子科技有限公司是一家从事陶瓷电容,电解电容,薄膜电容制造的专业化工厂，拥有多年陶瓷电容,薄膜电容,电解电容制作经验。欢迎广大新老客户前来选购。