在線(xiàn)客服

點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息在線(xiàn)客服1
點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息在線(xiàn)客服2
點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息在線(xiàn)客服3
點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息在線(xiàn)客服4

電話(huà):021-62522001

郵箱:sales@intursh.com

黑金剛鋁電解電容如何選型?

黑金剛鋁電解電容如何選型?

作者:NIPPON CHEMI-CON    發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 08:26:51  訪(fǎng)問(wèn)量:15146  來(lái)源:NCC黑金剛


  1、黑金剛電容鋁電解電容選型要點(diǎn):

Nippon Chemi-Con

  容量,耐壓,溫度范圍,元件封裝形式與尺寸

  紋波電流、紋波電壓

  漏電流、ESR、散逸因數、阻抗/頻率特性

  電容壽命

  實(shí)際需要、性能和成本等綜合考量

  電子元件技術(shù)網(wǎng)通過(guò)調查工程師在鋁電解選型和應用中碰到的問(wèn)題提出,要關(guān)注耐壓、容量、溫度和尺寸幾個(gè)參數,也要注意鋁電解電容對整個(gè)電路的穩定性問(wèn)題。

  鋁電解電容是以經(jīng)過(guò)蝕刻的高純度鋁箔作為陽(yáng)極,以浸有電解液的薄紙或布做陰極構成的極性電容器。

  優(yōu)點(diǎn):容量大、耐壓高 、價(jià)格便宜

  缺點(diǎn):漏電流大 、誤差大 、穩定性差 、壽命隨溫度的升高下降很快

  數字電路中使用的鋁質(zhì)電解電容一般用于電源平滑濾波,除容量、耐壓、容量誤差、工作溫度、封裝尺寸等熟知的參數外,還有兒個(gè)有關(guān)電容器品質(zhì)的重要參數,包括損耗角正切、漏電流、等效串聯(lián)電阻ESR、允許的紋波電流、使用壽命等。這些參數不標在成品封裝外皮上,只在產(chǎn)品規格書(shū)中體現的,但這些參數有可能是關(guān)系電路性能的關(guān)鍵。

  2、容量和額定工作電壓

Nippon Chemi-Con

  鋁電解電容本體上標有的容量和耐壓,這兩個(gè)參數是很重要,是選用電容最基本的內容。

  在實(shí)際電容選型中,對電流變化節奏快的地方要用容量較大的電容,但并非容量越大越好,首先,容量增大,成本和體積可能會(huì )上升,另外,電容越大充電電流就越大,充電時(shí)間也會(huì )越長(cháng)。這些都是實(shí)際應用選型中要考慮的。

  額定工作電壓:在規定的工作溫度范圍內,電容長(cháng)期可靠地工作,它能承受的最大直流電壓。在交流電路中,要注意所加的交流電壓最大值不能超過(guò)電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V。電容在電路中實(shí)際要承受的電壓不能超過(guò)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。另外還要注意的一個(gè)問(wèn)題是工作電壓裕量的問(wèn)題,一般來(lái)說(shuō)要在15%以上。例如某電容的額定電壓是50V,雖然涌浪電壓可能高至63V,但一般最高只會(huì )施加42V電壓。

  讓電容器的額定電壓具有較多的余裕,能降低內阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。雖然說(shuō), 48V的工作電壓使用50V的鋁電解電容短時(shí)間不會(huì )出現問(wèn)題,但使用久了,壽命就有可能降低。

  3、介質(zhì)損耗

  電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量,通常用損耗功率和電容器的無(wú)功功率之比,即損耗角的正切值表示(在電容器的等效電路中,串聯(lián)等效電阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比稱(chēng)之為 Tan δ,這里的 ESR 是在 120Hz 下計算獲得的值。顯然,Tan δ隨著(zhù)測量頻率的增加而變大,隨測量溫度的下降而增大)。損耗角越大,電容器的損耗越大,損耗角大的電容不適于高頻情況下工作。散逸因數dissipationfactor(DF)存在於所有電容器中,有時(shí)DF值會(huì )以損失角tanδ表示。此參數愈低愈好。但鋁電解電容此參數比較高。

  DF值是高還是低,就同一品牌、同一系列的電容器來(lái)說(shuō),與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;當容量相同時(shí),耐壓愈高的DF值就愈低。此外溫度愈高DF值愈高,頻率愈高DF值也會(huì )愈高。

  4、外型尺寸

  外型尺寸與重量及接腳型態(tài)相關(guān)。single ended是徑向引線(xiàn)式,screw是鎖螺絲式,另外還有貼片鋁電解電容等。至於重量,同容量同耐壓,但品牌不同的兩個(gè)電容做比較,重量一定不同;而外型尺寸更與外殼規劃有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),直徑相同、容量相同的電容,高度低的可以代用高度大的電容,但是長(cháng)度高的替代低的電容時(shí)就要考慮機構干涉問(wèn)題。

  5、ESR

  一只電容器會(huì )因其構造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感是一對重要參數─這就是容抗的基礎。一個(gè)等效串聯(lián)電阻(ESR)很小的電容相對較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉換時(shí)的峰值(紋波)電流。用 ESR 大的電容并聯(lián)更具成本效益。然而,這需要在 PCB 面積、器件數目與成本之間尋求折衷。

  6、紋波電流和紋波電壓

  在有的資料中稱(chēng)作漣波電流和漣波電壓,其實(shí)就是 ripple current,ripple voltage。含義就是電容器所能耐受紋波電流/電壓值。紋波電壓等于紋波電流與ESR的乘積。

  當紋波電流增大的時(shí)候,即使在 ESR 保持不變的情況下,紋波電壓也會(huì )成倍提高。換言之,當紋波電壓增大時(shí),紋波電流也隨之增大,這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流后,由于電容內部的等效串連電阻(ESR)引起發(fā)熱,從而影響到電容器的使用壽命。一般的,紋波電流與頻率成正比,因此低頻時(shí)紋波電流也比較低。

  額定紋波電流是在最高工作溫度條件下定義的數值。而實(shí)際應用中電容的紋波承受度還跟其使用環(huán)境溫度及電容自身溫度等級有關(guān)。規格書(shū)目通常會(huì )提供一個(gè)在特定溫度條件下各溫度等級電容所能夠承受的最大紋波電流。甚至提供一個(gè)詳細圖表以幫助使用者迅速查找到在一定環(huán)境溫度條件下要達到某期望使用壽命所允許的電容紋波量。

  7、漏電流

  電容器的介質(zhì)對直流電流具有很大的阻礙作用。然而,由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成的以及修復氧化膜的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生一種很小的稱(chēng)之為漏電流的電流。通常,漏電流會(huì )隨著(zhù)溫度和電壓的升高而增大。它的計算公式大致是:I=K×CV。漏電流I的單位是μA,K是常數。一般來(lái)說(shuō),電容器容量愈高,漏電流就愈大。從公式可得知額定電壓愈高,漏電流也愈大,因此降低工作電壓亦可降低漏電流。

  8、壽命

  首先要明確一點(diǎn),鋁電解電容一定會(huì )壞,只是時(shí)間問(wèn)題。影響電容壽命的原因有很多,過(guò)電壓,逆電壓,高溫,急速充放電等等,正常使用的情況下,最大的影響就是溫度,因為溫度越高電解液的揮發(fā)損耗越快。需要注意的是這里的溫度不是指環(huán)境或表面溫度,是指鋁箔工作溫度。廠(chǎng)商通常會(huì )將電容壽命和測試溫度標注在電容本體。

  因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半,所以不要以為2000小時(shí)壽命的鋁電解電容就比1000小時(shí)的好,要注意確認壽命的測試溫度。每個(gè)廠(chǎng)商都有溫度和壽命的計算公式,在設計電容時(shí)要參照實(shí)際數據進(jìn)行計算。需要了解的是要提高鋁電解電容的壽命,第一要降低工作溫度,在PCB上遠離熱源,第二考慮使用最高工作溫度高的電容,當然價(jià)格也會(huì )高一些。

  9、阻抗:

  在特定的頻率下,阻礙交流電流通過(guò)的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關(guān),且與 ESR 也有關(guān)系。電容的容抗在低頻率范圍內隨著(zhù)頻率的增加逐步減小,頻率繼續增加達到中頻范圍時(shí)電抗降至ESR的值。當頻率達到高頻范圍時(shí)感抗變?yōu)橹鲗?,所以阻抗是隨著(zhù)頻率的增加而增加。

  開(kāi)關(guān)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(shí)電容量并不是其主要指標,衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標準是“阻抗-頻率”特性,要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗,同時(shí)對于半導體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。

  總結

  從表面上來(lái)看DF、漏電流、ESR愈低,紋波電流愈高,鋁電解電容性能越好,但是性能提高的代價(jià)是體型的肥大和價(jià)格的提高。因此,鋁電解電容的選擇必須慎重,既要兼顧性能要求,又要考慮封裝尺寸,在設計時(shí)一定要針對系統要求,仔細查閱相關(guān)的產(chǎn)品手冊,認真確定適宜的型號,并進(jìn)行實(shí)際測試。




相關(guān)資訊推薦:

電解電容器是什么,電解電容器的檢測?

鋁電解電容器的最高工作溫度是多少,影響鋁電解電容器壽命的因素!

電容器薄膜行業(yè)投資發(fā)展戰略的可選性?

聲明:本文由櫻拓貿易收集整理關(guān)于 黑金剛電容相關(guān)的《黑金剛鋁電解電容如何選型?》,如轉載請保留鏈接:http://www.lygbdjx.cn/news_in/726。

上一篇:400V2200UF 日本黑金剛原裝進(jìn)口螺栓電容器NIPPON CHEMI-CON的應用?

下一篇:介紹黑金鋼電解電容的特點(diǎn)和用處