电解电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用,是电子线路必不可少的组成部分。在LSIC、VLSIC已经大行其道的今天,电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中,其在电路中所起的重要作用可见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域,同电池等储能元件相比,电容器可以瞬时充放电,并且充放电电流基本上不受限制,可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。
我们通过两个例子来了解电解电容器的电容量计算方法: 1、真空中孤立带电球(R=r0)的电容量如何计算?设孤立电荷的电量Q=q,其相对于无穷远处的电位势U=q/(4πε0r0),则其电容量C=Q/U=4πε0r0。从计算结果可以看出,电容量只与带电体的本体尺寸,形状和所处的空间环境有关,而与所带电量无关。 2、平行板电容器的电容量计算方法。所谓平行板电容器是指两块相对平行的金属板中间隔以相对介电常数为εr、厚度为d的电介质所构成的电子元件。设平行板电容器储存的电荷Q=q,则正负极板的电荷分别为+q、-q,两极板间的电位差为u。平行板电容器可以看作是两个孤立带电体电容器串联构成。设正极板相对于无穷远处的电位U+=u+,则负极板的电位U-=u+-u。正负极板具有的电容量分别为+q/u+,-q/(u+-u)。两者串联的合成容量1/C=1/(+q/u+)+1/-q/(u+-u)=u/q,即C=q/u。 由物理学的推导可以得出,u=4πdq/(εrε0S),所以C=εrε0S/4πdq。同样,电解电容器的电容量仅与其结构尺寸有关,而不依赖其带电量的多少。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容器的时候,还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。电解电容器的检测A、因为铝电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。根据经验,一般情况下,1~47μF间的电容,可用R×1k挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡测量。B、将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明,电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上,否则,将不能正常工作。在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不能再使用。C、对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻,记住其大小,然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。D、使用万用表电阻挡,采用给铝电解电容进行正、反向充电的方法,根据指针向右摆动幅度的大小,可估测出电解电容的容量。 铝电解电容器的特点:1、优点:氧化膜有自愈作用;价格便宜;单位体积的容量大;相对而言,电压可以做得较高些;钽电解,铌电解都做不到200V,铝电解在国外可以做到730V。2、缺点:漏电流大;损耗大,频率特性差(原来开关电源仅40KHZ,现在100KHZ,最好1MHZ)。铝电解电容器的相关介绍:1、定义:电容器是两个作电极的倒替中间用电气绝缘介质各开所成的电子元件称为电容器。绝缘介质:氧化膜导体:金属、解质、半导体(在这里解质属于导体)带凝结铝电解电容器的电解液属于解质,是导体。2、电容量:电容器极片上储存的电量与两极将的电位差只比就称为电容器的电容量。容量=电量/电位差;地球的电容量也就是法拉极的。3、电容量的单位:法拉F、毫法mF、微法uF、纳法nF、皮法pF各单位之间是1000进制。4、储存电荷的机理:由于介质的极化。电池也可以称为电容器,化学能——电能;没有通电的时候,介质是乱七八糟的,没有排列顺序,通电后“同性相斥,异性;5、漏电流由三部分组成:极化电流(瞬间完成)、吸收电流(时间缓慢)、漏导电流,吸收电流与氧化膜有关系,漏导电流与杂质关系;铝电解电容的介质Al2O3,电阻率为1014 ~1015 Ω/㎝。