铝电解电容一些常见参数解析
【概要描述】1 漏电流电解电容器的氧化膜介质,不是一层完美无暇的绝缘层,在其表面或多或少地存在有各种极微小的疵点、空洞、以及缝隙之类的缺陷,在外加电压的作用下,这些缺陷处的电子和离子作定向运动,就形成了电容器的介
铝电解电容一些常见参数解析
【概要描述】1 漏电流电解电容器的氧化膜介质,不是一层完美无暇的绝缘层,在其表面或多或少地存在有各种极微小的疵点、空洞、以及缝隙之类的缺陷,在外加电压的作用下,这些缺陷处的电子和离子作定向运动,就形成了电容器的介
1 漏电流
电解电容器的氧化膜介质,不是一层完美无暇的绝缘层,在其表面或多或少地存在有各种极微小的疵点、空洞、以及缝隙之类的缺陷,在外加电压的作用下,这些缺陷处的电子和离子作定向运动,就形成了电容器的介质漏电流。另一方面,电容器两引出端之间及表面不可能很清洁,存在有一定的杂质离子,这些杂质离子同样在外加电压的作用下作定向运动,这就形成了电容器的表面漏电流。因此电容器的漏电流由两部分组成,即介质漏电流和表面漏电流
铝电解电容器的漏电流I可用式(1)表示
I=KCRUR…(1)
式中
I--漏电流,μA;
K--漏电流常数,μA/V·μF;K值一般为 0.05~0.002μA/ V·μF
CR--标称电容量,uF;
UR--额定电压,V。
影响铝电解电容器漏电流的因素是较多的,主要有
1.1 杂质含量
电容器中含有杂质,如 和 等,将破坏介质氧化膜的绝缘性能,使电容器的漏电流增大。电容器中的杂质来源,无非有两个方面,一方面是来自原材料,如阴阳极箔、电解纸、电解液中的化工材料等;另一方面是来自生产工艺,即生产过程的清洁程度。
1.2 氧化膜质量
由于腐蚀和化成工艺的影响,化成箔的漏电流将直接影响到电容器的漏电流大小。
1.3 温度的影响
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温度越高,电容器内部杂质离子的迁移能力急剧增加,杂质离子破坏介质氧化膜的作用也更剧烈,所以漏电流也越大。
1.4 施加电压大小的影响
施加于电容器上电压越高,杂质离子参加导电的数目增多,漏电流大。
1.5 施加电压时间长短的影响
测试电容器漏电流时,表头指示的电流值中由三部分组成,即位移电流,吸收电流和漏电流。位移电流和吸收电流迅速减小,只有漏电流才是不变的,所以漏电流就是测试时间足够长后,表头所指示的电流值。
铝电解电容器漏电流测试时间,根据用户对产品漏电流指标的不同要求,一般规定为
1~2 分钟。
1.6 储存期
储存期间,电容器内部的杂质离子破坏介质氧化膜,还有电解液中的水分侵蚀介质氧化膜等,都会使电容器的漏电流增大。
2 损耗角正切值
个实际电容器相当于理想的纯电容并联一个电阻。纯电容中贮存的功率称之为无功功率,电阻上损耗的功率称之为有功功率。有功功率与无功功率之比称之为电容器的损耗角正切值,通常用 tg 表示。
由电容器的损耗角正切值的定义可知,tg 是一个没有单位的量,tg 值越大,表明电容器的有功功率越大,消耗的能量越大
在低频(电源频率≤1kHZ)的使用或测试频率条件下,铝电解电容器的感抗与容抗比较而言,完全可以忽略不计,即此时可不考虑电容器固有电,感的影响,电容器的串联等效电路可用图 1 表示:
图中各参数的物理意义如下:
- 阳极氧化膜介质极化产生的电容量,F;
-阳极氧化膜介质损耗的串联等效电阻
- 浸有工作电解液的电解纸的串联等效电阻,
电容器金属部分的电阻
因此,一只实际电容器的损耗角正切 tg 可表示为:
tg = + + = C(
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