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電路的開或關(guān),都會(huì)產(chǎn)生一過(guò)渡狀態(tài)的瞬間電壓,一般其值要大于工作電壓,而且相應(yīng)地產(chǎn)生一沖擊電流,如果電源和負(fù)載的電阻均較小,這樣瞬時(shí)電流值相當(dāng)大,容易引起電解電容器氧化膜的損傷,因?yàn)殡娙萜髟诖鬀_擊電流下 ,容易在膜的薄弱區(qū)域發(fā)熱促使晶化提早產(chǎn)生,并降低耐壓能力,所以為提高使用壽命,應(yīng)避免發(fā)生頻繁的浪涌電壓施加到電容器上,當(dāng)工作電壓接近額定電壓時(shí),更是如此。鋁電解電容器漏電流的測(cè)試方法和測(cè)試條件為:在25℃,被測(cè)電容器串聯(lián)一個(gè)1000Ω的保護(hù)電阻接于額定電壓,測(cè)量漏電流。
l選擇漏電流值較小的電容器
作為長(zhǎng)壽命使用的電解電容器,除了以上4點(diǎn)外加因素的考慮外,在選用中還要選擇在同類型中漏電流特別小的電容器。賦能工藝的進(jìn)展是能將氫氧化鋁膜轉(zhuǎn)變成介質(zhì)氧化鋁膜、并能在其表面形成防水層。這表明它具有較高質(zhì)量的氧化膜和合適的工作電解質(zhì)。一旦環(huán)境溫度較高,相應(yīng)的漏電流增加就較慢。否則在互為影響的情況下,當(dāng)漏電流劇增,內(nèi)部溫度將上升,反過(guò)來(lái)使漏電流再上升,一直惡化直至失去熱平衡而破壞為止。
從理論上講,對(duì)電容器而言,當(dāng)容量一定后,頻率越高容抗越小,400V收購(gòu)電解電容回收上門的容量大,它的容抗應(yīng)該很小,但是從它的等效電路中可以看出,一個(gè)容量比較大的電解電容器由一個(gè)容量和電容C1相等的純電容C0和一個(gè)電感L0(等效電感)串聯(lián)而成。
?在等效電路中,由于大容量的電解電容器還串聯(lián)一個(gè)等效電感L0。當(dāng)頻率較高時(shí)純電容C0的容抗很小,但是L0的感抗較大(頻率越高,感抗越大),結(jié)果大電容器總的阻抗在高頻時(shí)不是減小,反而增大,這說(shuō)明大容量電解電容器的高頻特性差。
大容量電解電容器產(chǎn)生等效電感L0的原因:由電解電容器結(jié)構(gòu)可知,電容器兩極板由鋁箔(指鋁電解電容器)構(gòu)成,鋁箔是導(dǎo)體,為了減小電解電容器的體積而將鋁箔卷起來(lái)。
由電感器結(jié)構(gòu)可知,將一個(gè)導(dǎo)體卷繞起來(lái)會(huì)出現(xiàn)電感。由于大容量電解電容器容量大,它的鋁箔更長(zhǎng),卷繞得更多,這樣存在等效電感且大到不能忽視的程度,導(dǎo)致大容量電解電容器的高頻特性差。
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在開關(guān)電源的原邊一旦采用有源濾波器電路,則鋁電解電容器的使用環(huán)境變得比以前更為嚴(yán)酷:(1)高頻脈沖電流主要是20kHz~100kHz的脈動(dòng)電流,而且大幅度增加;(2)變換器的主開關(guān)管發(fā)熱,導(dǎo)致鋁電解電容器的周圍溫度升高;(3)變換器多采用升壓電路,因此要求耐高壓的鋁電解電容器。因此,電解電容器的損耗因數(shù)(簡(jiǎn)稱DF)很多技術(shù)文獻(xiàn)中也稱為損耗角正切。這樣一來(lái),利用以往技術(shù)制造的鋁電解電容器,由于要吸收比以往更大的脈動(dòng)電流,不得不選擇大尺寸的電容器。結(jié)果,使電源的體積龐大,難以用于小型化的電子設(shè)備。為了解決這些難題,必須研究與開發(fā)一種新型的電解電容器,體積小、耐高壓,并且允許流過(guò)大量高頻脈沖電流。另外,這種電解電容器,在高溫環(huán)境下工作,工作壽命還須比較長(zhǎng)。高溫、長(zhǎng)壽命化在開關(guān)電源設(shè)計(jì)過(guò)程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來(lái)說(shuō),因?yàn)殇X電解電容的價(jià)格便宜,所以,迄今使用的為廣泛。電解電容器的壽命與電容器長(zhǎng)期工作的環(huán)境溫度有直接關(guān)系,溫度越高,電容器的壽命越短。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時(shí)已經(jīng)損壞,如:EPCOSB41303,B43303等型號(hào)的電解電容器。但是現(xiàn)在有很多種類的電解電容器的工作環(huán)境溫度已經(jīng)很高。