1、電解電容器的耐壓測試方法電解電容器耐壓測試及應用    電容的耐壓，表示電容在一定條件下連續使用所能承受的電壓。如果加在電容上的工作電壓超過額定電壓，電容內部的絕緣介質就有可能被擊穿，造成極片間短路或嚴重漏電。因此，電容的工作電壓不能大于其額定耐壓，以保證電路可靠工作。    對于電解電容器，漏電流是性能指標中重要的一項。電解電容的漏電流與電壓的關系密切，漏電流隨工作電壓的增高而增大。當工作電壓接近陽極的賦能電壓時，漏電流會急劇上升。通過測試電解電容的漏電電流，可以推算出它的極限耐壓和額定耐壓，對于電路中電容耐壓的

2、取值，有直接的參考意義。    根據這個原理，筆者設計并制作了款電容耐壓測試儀，其線路簡單、成本低廉、制作容易，較好地解決了業余條件下電容耐壓測試的問題。    變壓器T1和T2型號相同，背靠背對接，提供高低壓兩組電源，并起到隔離作用。低壓的經整流濾波后，由R1、DWl、Q1、RalRal 1組成電流可調的恒流源。高壓的經整流濾波后由RblRblO、DW2分壓，Q2輸出可調的直流電壓。使用時選擇合適的電壓Uc和電流Jc，將被測電容接到Cxa、Cxb兩點上，此時會看到電壓表指針緩慢偏轉，達到一定的位置后靜止，指針所指

3、的電壓即為該電容在漏電電流為lc時所承受的耐壓。    波段開關K3、K4（各單擋11位）分別是測試電壓和電流（即漏電流）選擇開關，其測試量程如表1所示。表2為測試電路中的元件清單。一、測試電路的使用方法    1.將測試電壓調到比電容額定電壓高一些的擋位。如測試35V的申容。可將擋位放到64V，測試50v的電容，可將擋位放到64M或96V.擋位高一些對測試結果影響不大，只是擋位越高，三極管Q1的功耗相應會大一些。    2.選擇合適的測試電流。測試電流應根據電容容量來選擇，

4、容量越大測試電流也越大。對于4700F以上的電容，可選擇大于10mA的測試電流；對于10004700F的電，容，可選擇5mA左右的測試電流：對于10F以下的電容，可選擇0.21mA的測試電流。    3.紅色鱷魚夾接電容正極，黑色鱷魚夾接電容負極。接好后看到電壓表指針先勻速緩慢偏轉。正常情況下偏轉位置應超過額定電壓，當達到某一值時其指針偏轉變慢，并且越來越慢，最終靜止下來，此時電容的漏電流等于Q1集電極的恒流電流，電壓表所指示的電壓，為此電容在漏電電流為Ic時所承受的耐壓，可粗略認為是該電容的極限耐壓。    4.

5、測試完畢后將開關K2閉合，待電容放電后取下。    表3是利用附圖的測試電路測量的部分電解電容器的產品實例。二、測試經驗總結    1.電容容量越大，測試電流（漏電流）也應相應變大。    國產的鋁電解電容器，在額定電壓6.3450V，標稱容量10680F時，漏電流可按下列公式計算：I（KxCxU）1000公式中：I為漏電流（mA）；K為系數（20±5時，K=O.03）；U為額定工作電壓（V）；C為標稱容量（F）；    2.

6、由于電解電容器只能單向工作，如將電解電容正負端接反測試，在5mA電流下測試其電壓會極低，大約只有4V左右。    3.長期不用的電解電容器，由于氧化膜的分解，容量、耐壓都有一定的衰減，在第一次使用時，應先加低壓（12額定耐壓）老化一段時間（等效電解電容器的賦能）。    4.同樣的容量和耐壓的電解電容器，其體積較大、分量較重的一般耐壓性能更好些；同樣的容量和耐壓的電解電容器，其相同的測試電流，電壓指針偏轉快的，漏電流較小。    5.正品電解電容極限耐壓一般為其額定電壓的12

7、0左右。    6.當工作電壓高于額定電壓時，電容就較容易擊穿。因此選用電解電容時，應使額定電壓高于實際工作電壓，并要預留一定的余量，以應付電壓的波動。一般情況下，額定電壓應高于實際工作電壓的1020，對于工作電壓穩定性較差的電路，可酌情預留更大的余量。    7.使用本電路測試電解電容器，不會造成電容的損壞。三、測試電路的改進    1.由于沒有購買到合適的電壓表頭，DC250V以上擋不能指示。如果能夠換成DC320v表頭就比較理想。表頭量程也不宜太大，否則會降低分辨率，用

8、這樣的表頭去測試低耐壓電容時，會造成讀數偏差太大。    2.為了取得更準確的測試電壓，可將RblRbl0分壓電阻換成相應穩壓值的穩壓管（加限流電阻）或多圈精密可調電阻。    3.V1若換成數字式電壓表，電壓讀數將更加直觀、精確。不過需另外加裝一組DC5v浮動電源。    4.恒流電阻RalRall，若用一只47電阻串聯一只4.7k多圈精密電位器代替后，其恒流值（1.112mA）可連續可調。電容器的轉換速率電容器的轉換速率受以下因素影響。下面以音響中常用的兩類電容-電解電容

9、和無極性電容分別予以介紹。1.電解電容（1）電容量電容量大，相對來說轉換速率較低。一些耦合、退耦用的電解電容，以小容量多只并聯，或并聯小容量無極性電容的方法來提高中高頻的轉換速率已屬常見。（2）電極與電解質電解電容電極上的活性物質以及電解質也會影響其轉換速率。（3）導電性能電解質的導電能力越強，轉換速率越高。優秀電容器的轉換速率都比較高。從其正切損耗值就可以看出，損耗越大，表示它越跟不上信號的高速變化。由于活性物質頻頻的極性轉換，其損耗能量引起發熱，還會影響壽命，一些質量差的電解電容還會發熱"爆炸"。2.無極性電容（1）分布電感采用疊片方式的電容比采用卷繞方式電容的電感小，

10、所以采用疊片方式電容器的轉換速率高，高頻響應好，但卷繞方式生產過程容易，故市面上的電容以卷繞方式多見。一些質量較好的電容采用多個小容量電容并聯以減少分布電感。（2）導體的電阻現在有些無極電容為減少體積及降低成本，往往在介質上鍍上一層金屬作電極，這層金屬材料和厚度都會影響導電。因為電容是靠充放電工作去"傳遞"信號，所以導體的電阻越小，電流越暢順，瞬態反應就越好，導體電阻引起的相移也越小，傳遞信號的畸變也越小。近年采用無極電容做膽前級的電源濾波電容也越來越多見。變頻器過電壓的原因及其對策    變頻器用鋁電解電容器：WH系列 &

11、#160;  WH系列產品目錄書    變頻器在調試與使用過程中經常會遇到各種各樣的問題，其中過電壓現象最為常見。    過電壓產生后，變頻器為了防止內部電路損壞，其過電壓保護功能將動作，使變頻器停止運行，導致設備無法正常工作。因此必須采取措施消除過電壓，防止故障的發生。由于變頻器與電機的應用場合不同，產生過電壓的原因也不相同，所以應根據具體情況采取相應的對策。    過電壓的產生與再生制動    所謂變頻器的過電壓

12、，是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過額定電壓，集中表現在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。    在過電壓發生時，直流母線上的儲能電容將被充電，當電壓上升至700V左右時，（因機型而異）變頻器過電壓保護動作。造成過電壓的原因主要有兩種：電源|穩壓器過電壓和再生過電壓。電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而現在大部分變頻器的輸入電壓最高可達460V，因此，電源引起的過電壓極為少見。   &#

13、160;本文主要討論的問題是再生過電壓。產生再生過電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時變頻器減速時間設定過短；電機受外力影響（風機、牽伸機）或位能負載（電梯、起重機）下放。由于這些原因，使電機實際轉速高于變頻器的指令轉速，也就是說，電機轉子轉速超過了同步轉速，這時電機的轉差率為負，轉子繞組切割旋轉磁場的方向與電動機狀態時相反，其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動轉矩。所以電動機實際上處于發電狀態，負載的動能被“再生”成為電能。    再生能量經逆變部續流二極管對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓。因再生過電壓的

14、過程中產生的轉矩與原轉矩相反，為制動轉矩，因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說，消除了再生能量，也就提高了制動轉矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機本身具有20%的再生制動能力，這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力，直流回路的電容將被過充電，變頻器的過電壓保護功能動作，使運行停止。為避免這種情況的發生，必須將這部分能量及時的處理掉，同時也提高了制動轉矩，這就是再生制動的目的。    過電壓的防止措施    由于過電壓產生的原因不同，因而采取的對策也不相同。對于在停

15、車過程中產生的過電壓現象，如果對停車時間或位置無特殊要求，那么可以采用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。所謂自由停車即變頻器將主開關器件斷開，讓電機自由滑行停止。    如果對停車時間或停車位置有一定的要求，那么可以采用直流制動（DC制動）功能。直流制動功能是將電機減速到一定頻率后，在電機定子繞組中通入直流電，形成一個靜止的磁場。電機轉子繞組切割這個磁場而產生一個制動轉矩，使負載的動能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉子回路中，因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的過程中實際上包含了再生制動與能耗制動兩個過程。這種制動方法效率僅為再生制動的30-

16、60，制動轉矩較小。由于將能量消耗于電機中會使電機過熱，所以制動時間不宜過長。而且直流制動開始頻率，制動時間及制動電壓的大小均為人工設定，不能根據再生電壓的高低自動調節，因而直流制動不能用于正常運行中產生的過電壓，只能用于停車時的制動。    對于減速（從高速轉為低速，但不停車）時因負載的GD2（飛輪轉矩）過大而產生的過電壓，可以采取適當延長減速時間的方法來解決。其實這種方法也是利用再生制動原理，延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器的充電速度，使變頻器本身的20%的再生制動能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電機處于再生

17、狀態的負載，因其正常運行于制動狀態，再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉，因此不可能采用直流制動或延長減速時間的方法。    再生制動與直流制動相比，具有較高的制動轉矩，而且制動轉矩的大小可以跟據負載所需的制動力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動單元自動控制。因此再生制動最適用于在正常工作過程中為負載提供制動轉矩。    再生制動的方法：    1能量消耗型：    這種方法是在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控

18、制一個功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時，功率管導通，將再生能量通入電阻，以熱能的形式消耗掉，從而防止直流電壓的上升。由于再生能量沒能得到利用，因此屬于能量消耗型。同為能量消耗型，它與直流制動的不同點是將能量消耗于電機之外的制動電阻上，電機不會過熱，因而可以較頻繁的工作。    2并聯直流母線吸收型：    適用于多電機傳動系統（如牽伸機），在這個系統中，每臺電機均需一臺變頻器，多臺變頻器共用一個網側變流器，所有的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種系統中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動狀態，處于制

19、動狀態的電機被其它電動機拖動，產生再生能量，這些能量再通過并聯直流母線被處于電動狀態的電機所吸收。在不能完全吸收的情況下，則通過共用的制動電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用，但沒有回饋到電網中。電容器降壓原理電容器降壓原理綜述：電容器降壓的工作原理并不復雜。他的工作原理是利用電容器在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。例如，在的工頻條件下，一個的電容所產生的容抗約為歐姆。當的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為。雖然流過電容的電流有，但在電容器上并不產生功耗，應為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據這個特點，我們如果在

20、一個的電容器上再串聯一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。例如，我們將一個的燈泡與一個的電容串聯，在接到的交流電壓上，燈泡被點亮，發出正常的亮度而不會被燒毀。因為的燈泡所需的電流為，它與電容所產生的限流特性相吻合。同理，我們也可以將的燈泡與電容串聯接到的交流電上，燈泡同樣會被點亮，而不會被燒毀。因為的燈泡的工作電流也約為。因此，電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。采用電容降壓時應注意以下幾點：、根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容，而不是依據負載的電壓和功率。、限流電容必

21、須采用無極性電容，絕對不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在以上。最理想的電容為鐵殼油浸電容。、電容降壓不能用于大功率條件，因為不安全。、電容降壓不適合動態負載條件。、同樣，電容降壓不適合容性和感性負載。、當需要直流工作時，盡量采用半波整流。不建議采用橋式整流。而且要滿足恒定負載的條件。電源用電容器的選擇電容器是實現電源的寬范圍電壓和電流組合的最關鍵的無源元件之一。盡管每種電容器都能儲存電能，但對于特定的應用來說，電介質技術在電容器的選擇中起著重要的作用。電容器在電源中最重要的應用是在存儲能量、浪涌電壓保護、EMI抑制和控制電路等方面。針對不同的應用領域，這些電介質技術彼此競爭或互為補充的關系。

22、儲能儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40450VDC、電容值在220150000F之間的鋁電解電容器是較為常用的。根據不同的電源要求，器件有時會采用串聯、并聯或其組合的形式，對于功率級超過10KW的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。要選擇合適的電容值，需查看其額定直流電壓、允許的電壓波紋和充/放電周期。但是，在選擇用于該應用的電解電容器時，應當考慮以下參數。典型電源中的電容器波紋電流為各個頻率上的波紋電流的組合。波紋電流的RMS（均方根）值決定了電容器的溫升。常見的一個錯誤是通過把各個頻率上的波紋電流的平方值相加來計算RMS

23、電流負載。實際上，必須考慮到隨著波紋頻率的增加，電容器的ESR下降。正確的做法是根據波紋因子的頻率圖估算出高頻（到100HZ）時的波紋電流。采用估算的電流平方值來確定波紋電流。這才是真實的電流負載。由于環境溫度決定著負載條件下的電容器壽命，因此，制造商們均精確定義了波紋電流負載、環境溫度與概率壽命之間的關系。在實際工作條件下，利用波紋電流負載和環境溫度來確定概率壽命，而將公布的概率壽命作為絕對值。浪涌電壓保護開關頻率很高的現代功率半導體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響。跨接在功率半導體器件兩端的浪涌電壓保護電容器通過吸收電壓脈沖限制了峰值電壓，從而對半導體器件起到了保護作用，使得浪涌電壓

24、保護電容器成為功率元件庫中的重要一員。半導體器件的額定電壓和電流值及其開關頻率左右著浪涌電壓保護電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的DV/DT值，因此，對于這種應用而言，薄膜電容器是恰當之選。在額定電壓值高達2000VDC的條件下，典型的電容額定值在470PF47NF之間。對于大功率的半導體器件，如IGBT，電容值可高達2.2F，電壓在1200VDC的范圍內。不能僅根據電容值/電壓值來選擇電容器。在選擇浪涌電壓保護電容器時，還應考慮所需的DV/DT值。耗散因子決定著電容器內部的功率耗散。因此，應選擇一個具有較低損耗因子的電容器作為替換。EMI/RFI抑制這些電容器連接在電源的輸入端，以減輕

25、由半導體所產生的電磁或無線電干擾。由于直接與主輸入線相連，這些電容器易遭受到破壞性的過壓和瞬態電壓。因此，世界上各個地區都推出了不同的安全標準，包括歐洲的EN132400，美國的UL1414和1283以及加拿大的CSAC22.2NO.0，1和8。采用塑膜技術的X-級和Y-級電容器提供了最為廉價的抑制方法之一。抑制電容器的阻抗隨著頻率的增加而減小，允許高頻電流通過電容器。X電容器在線路之間對此電流提供“短路”，Y電容器則在線路與接地設備之間對此電流提供“短路”。根據所能承受的浪涌電壓的峰值，對X和Y電容器還有更細的分類。例如：一個電容值高達1F的X2電容器的額定峰值浪涌電壓為2.5KV，而電容值

26、相近的X1電容器，其額定峰值浪涌電壓則為4KV。應根據負載斷電期間的峰值電壓來選擇合適的干擾抑制電容器的級別。如何選用濾波用電解電容濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用，如何正確選擇濾波電容，尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個工程技術人員都十分關心的問題。50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動電壓頻率僅為100Hz，充放電時間是毫秒數量級。為獲得更小的脈動系數，所需的電容量高達數十萬F，因此普通低頻鋁電解電容器的目標是以提高電容量為主，電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優劣的主要參數。而開關電源中的輸出濾波電解電容器，其鋸齒波電壓頻率高達數十kHz，甚至是數十MHz，這時電

27、容量并不是其主要指標，衡量高頻鋁電解電容器優劣的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗，同時對于半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開始呈現感性，無法滿足開關電源的使用要求。而開關電源專用的高頻鋁電解電容器有四個端子，正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極，負極鋁片的兩端也分別引出作為負極。電流從四端電容的一個正端流入，經過電容內部，再從另一個正端流向負載；從負載返回的電流也從電容的一個負端流入，再從另一個負端流向電源負端。由于四端電容具有良好的高頻特性，為減小電壓的脈動分量以及抑制開關尖峰噪聲提供了極為有

28、利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式，即將鋁箔分成較短的若干段，用多引出片并聯連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子，提高了電容器承受大電流的能力。電容器的基礎知識基礎知識電容器是一種儲能元件，在電路中用于調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時。電容器通常叫做電容。1、電容器的分類（1）按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。半可變電容：也叫做微調電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片，中間夾著介質制成。調節的時候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質有空氣、陶瓷、云母、薄膜等。可變電容：它由一組定片和一組動片組成，它的容量隨著動片的轉動可以連續改變。把兩

29、組可變電容裝在一起同軸轉動，叫做雙連。可變電容的介質有空氣和聚苯乙烯兩種。空氣介質可變電容體積大，損耗小，多用在電子管收音機中。聚苯乙烯介質可變電容做成密封式的，體積小，多用在晶體管收音機中。（2）按電解質分類：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器等。（3）按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。（4）按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有先進的聚丙烯電容等等（5）高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。（6）低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。（7

30、）濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。（8）調諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。（9）低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。（10）小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。2常用電容的結構和特點鋁電解電容：它是由鋁圓筒做負極，里面裝有液體電解質，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質。它的特點是容量大，但是漏電大，誤差大，穩定性差，常用作交流旁路和濾波，在要求不高時

31、也用于信號耦合。電解電容有正、負極之分，使用時不能接反。有正負極性，使用的時候，正負極不要接反。紙介電容：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）殼中制成。它的特點是體積較小，容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大，用于低頻比較合適。金屬化紙介電容：結構和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔，體積小，容量較大，一般用在低頻電路中。油浸紙介電容：它是把紙介電容浸在經過特別處理的油里，能增強它的耐壓。它的特點是電容量大、耐壓高，但是體積較大。玻璃釉電容：以玻璃釉作介質，具有瓷介電容器的優

32、點，且體積更小，耐高溫。陶瓷電容：用陶瓷做介質，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質薄膜做極板制成。它的特點是體積小，耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。鐵電陶瓷電容：容量較大，但是損耗和溫度系數較大，適宜用于低頻電路。薄膜電容：結構和紙介電容相同，介質是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介電常數較高，體積小，容量大，穩定性較好，適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容：介質損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數大，可用于高頻電路。云母電容：用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環氧樹脂中制成。它的特點是介質損耗小，絕緣電阻大、溫度系數小

33、，適宜用于高頻電路。鉭、鈮電解電容：它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質制成。它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設備中。鋁電解電容器的使用注意事項1、電路設計（1）在確認使用及安裝環境時，作為按產品樣本設計說明書上所規定的額定性能范圍內使用的電容器，應當避免在下述情況下使用：a)高溫（溫度超過最高使用溫度）b)過流（電流超過額定紋波電流）c)過壓（電壓超過額定電壓）d)施加反向電壓或交流電壓。e)使用于反復多次急劇充放電的電路中。另：在電路設計時，請選用與機器壽命相當的電容器。機器性能有特殊要求時，可與研發

34、人員探討，制作適用的特規電容器。（2）電容器外殼、輔助引出端子與正、負極以及電路板間必須完全隔離；（3）當電容器套管的絕緣不能保證時，在有絕緣性能特定要求的地方請不要使用；（4）請不要在下述環境下使用電容器：a)直接與水、鹽水及油類相接觸、或結露的環境；b)充滿有害氣體的環境（硫化物、H2SO3、HNO3、Cl2、氨水等）；c)置于日照、O3、紫外線及有放射性物質的環境；d)振動及沖擊條件超過了樣本及說明書的規定范圍的惡劣環境；（5）在設計電容器的安裝時，必須確認下述內容：a)電容器正、負極間距必須與線路板孔距相吻合；b)保證電容器防爆閥上方留有一定的空間；c)電容器防爆閥上方盡量避免配線及安

35、裝其他元件；d)電路板上，電容器的安裝位置，請不要有其他配線；e)電容器四周及電路板上盡量避免設計、安裝發熱元件；（6）另外，在設計電路時，必須確認以下內容：a)溫度及頻率的變化不至于引起電性能變化；b)雙面印刷板上安裝電容器時，電容器的安裝位置避免多余的基板孔和過孔；c)兩只以上電容器并聯連接時的電流均衡；d)兩只以上電容器串聯連接時的電壓均衡。2、元件安裝（1）安裝時，請遵守以下內容：a)為了對電容器進行點檢，測定電氣性能時，除了卸下的電容器，裝入機器中通過電的電容器請不要再使用；b)當電容器產生再生電壓時，需通過約1K左右的電阻進行放電；c)長期保存的電容器，需通過約1K左右的電阻加壓處

36、理；d)確認規格（靜電容量及額定電壓等）及極性后，再安裝；e)不要讓電容器掉到地上，掉下的電容器請不要再使用；f)變形的電容器不要安裝；g)電容器正、負極間距與電路板孔距必須相吻和；h)自動插入機的機械手力量不宜過大；（2）焊接時，請確認下面內容：a)注意不要將焊錫附著在端子以外；b)焊接條件（溫度、時間、次數）必須按規定說明執行；c)不要將電容器本身浸入到焊錫溶液中；d)焊接時，不要讓其他產品倒下碰到電容器上；影響電解電容壽命的原因分析及對策(1)影響電解電容壽命的因素電解電容廣泛應用在電力電子的不同領域，主要是用于平滑、儲存能量或者交流電壓整流后的濾波，另外還用于非精密的時序延時等。在開關

37、電源的MTBF預計時，模型分析結果表明電解電容是影響開關電源壽命的主要因素，因此了解、影響電容壽命的因素非常重要。1.電解電容的壽命取決于其內部溫度。因此，電解電容的設計和應用條件都會影響到電解電容的壽命。從設計角度，電解電容的設計方法、材料、加工工藝決定了電容的壽命和穩定性。而對應用者來講，使用電壓、紋波電流、開關頻率、安裝形式、散熱方式等都影響電解電容的壽命。2.電解電容的非正常失效一些因素會引起電解電容失效，如極低的溫度，電容溫升（焊接溫度，環境溫度，交流紋波），過高的電壓，瞬時電壓，甚高頻或反偏壓；其中溫升是對電解電容工作壽命(Lop)影響最大的因素。電容的導電能力由電解液的電離能力和

38、粘度決定。當溫度降低時，電解液粘度增加，因而離子移動性和導電能力降低。當電解液冷凍時，離子移動能力非常低以致非常高的電阻。相反，過高的熱量將加速電解液蒸發，當電解液的量減少到一定極限時，電容壽命也就終止了。在高寒地區（一般25以下）工作時，就需要進行加熱，保證電解電容的正常工作溫度。如室外型UPS，在我國東北地區都配有加熱板。電容器在過壓狀態下容易被擊穿，而實際應用中的浪涌電壓和瞬時高電壓是經常出現的。尤其我國幅員遼闊，各地電網復雜，因此，交流電網很復雜，經常會出現超出正常電壓的30%，尤其是單相輸入，相偏會加重交流輸入的正常范圍。經測試表明，常用的450V/470uF 105的進口普通200

39、0小時電解電容，在額定電壓的1.34倍電壓下，2小時后電容會出現漏液冒氣，頂部沖開。根據統計和分析，與電網接近的通信開關電源PFC輸出電解電容的失效，主要是由于電網浪涌和高壓損壞。鋁電解電容的電壓選擇一般進行二級降額，降到額定值的80使用較為合理。3 壽命影響因素分析除了非正常的失效，電解電容的壽命與溫度有指數級的關系。因使用非固態電解液，電解電容的壽命還取決于電解液的蒸發速度，由此導致的電氣性能降低。這些參數包括電容的容值，漏電流和等效串聯電阻（ESR）。參考RIFA公司預計壽命的公式：PLOSS = (IRMS)²x ESR（1）Th = Ta + PLOSS x Rth

40、（2）Lop = A x 2Hours（3）B = 參考溫度值（典型值為85 ）A = 參考溫度下的電容壽命（根據電容器直徑的不同而變化）C = 導致電容壽命減少一半所需的溫升度數從上面的公式中，我們可以明顯的看到，影響電解電容壽命的幾個直接因素：紋波電流(IRMS)和等效串聯電阻值（ESR）、環境溫度（Ta）、從熱點傳遞到周圍環境的總的熱阻（Rth）。電容內部溫度最高的點，叫熱點溫度（Th）。熱點溫度值是影響電容工作壽命的主要因素。而下列因素又決定了熱點溫度值實際應用中的外界溫度（環境溫度Ta）, 從熱點傳遞到周圍環境的總的熱阻（Rth）和由交流電流引起的能量損耗（PLOSS）。電容的內部溫

41、升與能量損耗成線形關系。電容充放電時，電流在流過電阻時會引起能量損耗，電壓的變化在通過電介質時也會引起能量損耗，再加上漏電流造成的能量損耗，所有的這些損耗導致的結果是電容內部溫度升高。鋁電解電容器詳解電容器的定義：電容器的物理定義就是由兩個導電板，中間放置著具有介電特征的物質所組成的分立元件。具有介電特征的物質在電氣工程上稱為絕緣材料，物理學上稱為電介質，而電容器行業稱為介質。電容的基本單位為法拉（F）。常用微法（F）、納法（nF）、皮法（pF）（皮法又稱微微法），1法拉（F）=1000000微法（F）1微法（F）=1000納法（nF）=1000000皮法（pF）,電容器上標有的電容數是電容器

42、的標稱容量。 電容器的分類（1）按結構及電容器是否能調節分：有固定電容器、可變電容器和半可變電容器（2）按介質材料的不同分：有機介質電容器(包括漆膜電容器、混合介質電容器、紙介電容器、有機薄膜介質電容器、紙膜復合介質電容器等)、無機介質電容器(包括陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、玻璃釉電容器等)、電解電容器(包括鋁電解電容器、鉭電解電容器、鈮電解電容器、鈦電解電容器及合金電解電容器等)和氣體介質電容器(包括空氣電容器、真空電容器和充氣電容器等)。（3）按作用及用途的不同分：有高頻電容器、低頻電容器、高壓電容器、低壓電容器、耦合電容器、旁路電容器、濾波電容器、中和電容器、調諧電容器（4）按

43、封裝外形的不同分：有圓柱形電容器、圓片形電容器、管形電容器、疊片形電容器、長方形電容器、珠狀電容器、方塊狀電容器和異形電容器等多種（5）按引出線的不同分：有軸向引線型電容器、徑向引線型電容器、同向引線型電容器和無引線型(貼片式)電容器等多種鋁電解電容器結構圖如右圖所示鋁電解電容器的特性1、標稱電容量（Nominal Capacitance）指在測試頻率120Hz時所測得之電容量，電容量與金屬（鋁箔）相對面積及介質常數成正比，與兩極間距離成反比。C=A/d 2、電容量誤差（Capacitance Tolerance）K（±10%）, M（±20%）, V（-10+20%）3、

44、額定工作電壓（Rated Working Voltage）（WV）在最高工作溫度下，電解電容可以承受之最高直流電壓。4、突波電壓（Surge Voltage）（SV）在最高工作溫度下，電解電容器可以承受之相當瞬間最高峰值電壓。5、工作溫度范圍（Operating Temperature Range）25+85 , - 40+ 85 , - 25+105 , - 40+1056、等效串聯電阻（Equivalent Series Resistance）（ESR）（電極電阻+電解質電阻+介質損失）。ESR= DF/2f C7、泄漏電流（Leakage Current）（LC）電容器施加直流電壓，經規

45、定時間后繼續流通之最大直流電流。I0.01CV or 3A Whichever is greater （上示公式須視不同系列產品而定。）8、漣波電流（Ripple Current）（RC）在最高工作溫度及120Hz（or 100KHz）頻率下，電解電容器可以承受之最高交流電流。 （溫度/頻率補正系數）9、低溫特性（Low Temperature Characteristics）是指在-25/-40時，與在常溫20之最大阻抗比。鋁電解電容器的壽命計算方法壽命估算(Life Expectancy)：電解電容在最高工作溫度下，可持續動作的時間。Lx=Lo*2(To-Ta)/10 Lx=實際工作壽命L

46、o=保證壽命To=最高工作溫度(85or105)Ta= 電容器實際工作周圍溫度Example： 規范值105/1000Hrs65壽命推估：Lx=1000*2(105-65)/10實際工作壽命：16000Hrs高溫負荷壽命(Load Life)將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經一持續規定完成時間后，須符合下列變化：cap： 試驗前之值的20%以內tan： 初期特性規格值的200%以下LC ： 初期特性規格值以下高溫放置壽命(Shelf Life)：將電解電容器在最高工作溫度下，經一持續規定完成時間后，須符合下列變化：cap: 試驗前之值的20%以內tan:初期特性規格值的200%

47、以下LC:初期特性規格值以下高溫充放電試驗(Charge/Discharge Test)將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經充電30秒后再放電330秒為一cycle，如此經1,000 cycles后，須符合下列變化：cap : 試驗前之值的10%以內tan : 初期特性規格值的175%以下LC : 初期特性規格值以下漣波負荷試驗(Ripple Life)將電解電容器在最高工作溫度下，印加直流電壓及最大漣波電流（直流電壓+最大漣波電壓峰值=額定工作電壓），經一持續規定完成時間后，須符合下列變化：cap : 試驗前之值的20%以內tan : 初期特性規格值的200%以下LC : 初期

48、特性規格值以下常用電解電容公式容抗 : XC=1/(2fC) 【】感抗 : XL=2fL 【】阻抗 : Z=ESR2+(XL-XC)2 【】漣波電流 : IR=(AT/ESR) 【mArms】功率 : P=I2ESR 【W】諧振頻率 : fo=1/(2LC) 【Hz】鋁電解電容器的基本原理1-1. 鋁電解電容器的基本原理當在兩個正對的金屬電極上施加電壓時，電荷將據電壓的大小被儲存起來，鋁電解電容器的基本原理可以用圖1-1來描述：Q=CV Q:電量( C ) V:電壓(V ) C:電容量F C:電容器的電容量可以由電極面積S m2，介質厚度t m以及相對介電常數來表示： CF= 0·&

49、#183;S/t0:介質在真空狀態下的介電常數(=8.85x10-12 F/M)鋁氧化膜的相對介電常數為78，要想獲得更大的電容，可以通過增加表面積S或者減少其厚度t來獲得。表1-1列出了電容器中常用的幾種典型的介質的相對介電常數，在很多情況下，電容器的命名通常是根據介質所使用的材料來決定的，例如：鋁電解電容器、鉭電容器等。介質相對介電常數介質相對介電常數鋁氧化膜7 8陶瓷10 120薄膜樹脂3.2聚苯乙烯2.5云母6 8鉭氧化膜10 20 雖然鋁電解電容器非常小，但它具有相對較大的電容量，因為其通過電化學腐蝕后，電極箔的表面積被擴大了，并且它的介質氧化膜非常薄。圖1-2形象地描述了鋁電解電容

50、器的基本組成。1-2電解電容器的等效電路電容器的等效電路圖可由下圖2表示R1：電極和引出端子的電阻；R2：陽極氧化膜和電解質的電阻；R3：損壞的陽極氧化膜的絕緣電阻；D1：具有單向導電性的陽極氧化膜；C1：陽極箔的容量；C2：陰極箔的容量L ：電極及引線端子等所引起的等效電感量1-3電解電容器基本的電性能1-3-1 電容量電容器的由測量交流容量時所呈現的阻抗決定。交流電容量隨頻率、電壓以及測量方法的變化而變化。電解電容器的容量隨頻率的增加而減小。和頻率一樣，測量時的溫度對電容器的容量有一定的影響。隨著測量溫度的下降，電容量會變小。另一方面，直流電容量，可通過施加直流電壓而測量其電荷得到，在常溫

51、下容量比交流稍微的大一點，并且具有更優越的穩定特性。1-3-2 Tan （損耗角正切）在等效電路中，串聯等效電阻ESR同容抗1/ wC之比稱之為Tan ，其測量條件與電容量相同。tan =RESR/ (1/wC)= wC RESR其中：RESR=ESR（120 Hz）   w=2f    f=120Hz   tan 隨著測量頻率的增加而變大，隨測量溫度的下降而增大。阻抗（Z）：在特定的頻率下，阻礙交流電通過的電阻就是所謂的阻抗（Z）。它與容量以及電感密切相關，并且與等效串聯電阻ESR也有關系。具體表達式如下：其中：Xc=1/ wC=1

52、/ 2fC     XL=wL=2fL漏電流：電容器的介質對直流電具有很大的阻礙作用。然而，由于鋁氧化膜介質上浸有電解液，在施加電壓時，重新形成以及修復氧化膜的時候會產生一種很小的稱之為漏電流的電流，剛施加電壓時，漏電流較大，隨著時間的延長，漏電流會逐漸減小并最終保持穩定。漏電流隨時間變化特征圖測試溫度和電壓對漏電流具有很大的影響。漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增大。 鋁電解電容器的選用常識鋁電解電容器的選用常識電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候，還要注意正負極不要

53、接反。不同電路應該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用云母、高頻陶瓷電容，隔直流可以選用紙介、滌綸、云母、電解、陶瓷等電容，濾波可以選用電解電容，旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。 電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現象，并且核對它的電容值。安裝的時候，要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到，以便核實。電解電容器的檢測A、因為電解電容的容量較一般固定電容大得多，所以，測量時，應針對不同容量選用合適的量程。根據經驗，一般情況下，147F間的電容，可用R×1k擋測量，大于47F的電容可用R×100擋測量。 B、將萬用表紅表筆接負極，黑表筆接正極，在剛接觸

54、的瞬間，萬用表指針即向右偏轉較大偏度(對于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大)，接著逐漸向左回轉，直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實際使用經驗表明，電解電容的漏電阻一般應在幾百k以上，否則，將不能正常工作。在測試中，若正向、反向均無充電的現象，即表針不動，則說明容量消失或內部斷路；如果所測阻值很小或為零，說明電容漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。C、對于正、負極標志不明的電解電容器，可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負極。D

55、、使用萬用表電阻擋，采用給電解電容進行正、反向充電的方法，根據指針向右擺動幅度的大小，可估測出電解電容的容量。鋁電解電容器的檢測方法1)測量電解電容器的漏電電阻依照上述介紹的量程選擇方法，選擇萬用表的合適量程，將紅表筆接電解電容的負極，黑表筆接電解電容的正極，此時，表針向R為零的方向擺動，擺到一定幅度后，又反向向元窮大方向擺動，直到某一位置停下，此時指針所指的阻值便是電解電容器的正向漏電電阻，正向漏電電阻越大，說明電容器的性能越好，漏電流也越小。將萬用表的紅、黑表筆對調(紅表筆接證極，黑表筆接負極)，再進行測量，此時指針所指的阻值為電容器的反向漏電電阻，此值應比正向漏電電阻小些。如測得的兩漏電

56、電阻值很小(幾百千歐以下)，則表明電解電容器的性能不良，不能使用。檢測電解電容器的方法如圖1所示。圖1電解電容器的檢測(a)測量正向漏電阻;(b)測量反向漏電阻2)電解電容器正、負電極的判別電解電容器的正、負電極的判別方法主要是根據上列所述測量漏電電阻的方法。用萬用表的歐姆擋，根據電解電容器的容量選好合適的量程，用兩表筆接電容器的兩引腳測其漏電電阻，并記下這個阻值的大小，然后將兩表筆對調再測一次漏電電阻值，將兩次測量的漏電電阻值對比，漏電電阻值小的一次，黑表筆所接觸的是電解電容器的負極。用萬用表對電容器進行檢測時應注意以下三點:不論對電容器進行漏電電阻的測量，還是短路、斷路的測量，在測量過程中

57、要注意手不能同時碰觸兩根引線。由于電容器在測量過程中要有充、放電的過程，故當第一次測量后，必須要先放電(用萬用表表筆將電容器兩引線短路一下即可)，然后才可進行第二次測量。對在路電容器進行檢測時，必須弄清所在電路的其他元器件是否影響測量結果，一般情況下應盡量不采用在路測量。鋁電解電容器的使用常識1、直流電解電容器只能使用在直流電路上，其極性必須標明在適當的位置或在導針/端子旁邊。2、在電路回路中如不清楚或不明確線路的極性時，則建議使用無極性電解容器。3、電解電容器的工作環境溫度不能超過規定的使用溫度范圍。4、電解電容器應儲存于低溫及干燥場所，如儲存期較長，則使用前應用額定電壓對其重新老練。5、通

58、過電解電容器的紋波電流不應超過其充許范圍，如超過了規定值，需選用耐大紋波電流的電解電容器。6、使用時，電解電容器的工作電壓不應超過其額定電壓。7、電烙鐵等高溫發熱裝置應與電解電容器塑料外殼保持適當的距離，以防止過熱造成塑料套管破裂。8、在焊接鋁電解電容器時，其焊接時間和焊接溫度不應超過10秒鐘及260攝氏度。9、對導針、端子，如施加超過規定的力，將會破壞電解電容器的內部結構。鋁電解電容器電容器電容器是一種儲能元件，在電路中用于調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時。電容器通常叫做電容。按其結構可分為固定電容器、半可變電容器、可變電容器三種。鋁電解電容器它是由鋁圓筒做負極，里面裝有液體電解質，插

59、入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質。它的特點是容量大，但是漏電大，誤差大，穩定性差，常用作交流旁路和濾波，在要求不高時也用于信號耦合。鋁電解電容器有正、負極之分，使用時不能接反。有正負極性，使用的時候，正負極不要接反。主要性能指標標稱容量和允許誤差：電容器儲存電荷的能力，常用的單位是F、uF、pF。電容器上標有的電容數是電容器的標稱容量。電容器的標稱容量和它的實際容量會有誤差。一般，電容器上都直接寫出其容量，也有用數字來標志容量的，通常在容量小于10000pF的時候，用pF做單位，大于10000pF的時候，用uF做單位。為了簡便起見，大于100pF而小于1uF的電容常常不注單位。沒有小數點的，它的單位是pF，有小數點的，它的單位是uF。如有的電容上標有“332”（3300pF）三位有效數字，左起兩位給出電容量的第一、二位數字，而第三位數字則表示在后加0的個數，單位是pF。額定工作電壓：在規定的工作溫度范圍內，電容器長期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。常