電解電容兩大選型要點
1、電容量與體積
由于電解電容器多數(shù)采用卷繞結(jié)構(gòu),很容易擴(kuò)大體積,因此單位體積電容量非常大,比其它電容大幾倍到幾十倍。但是大電容量的獲取是以體積的擴(kuò)大為代價的,現(xiàn)代開關(guān)電源要求越來越高的效率,越來越小的體積,因此,有必要尋求新的解決辦法,來獲得大電容量、小體積的電容器。
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:
?。?)高頻脈沖電流主要是20kHz~100kHz的脈動電流,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;
?。?)變換器多采用升壓電路,因此要求耐高壓的鋁電解電容器。這樣一來,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。
電解電容器,體積小、耐高壓,并且允許流過大量高頻脈沖電流。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。
2、承受溫度與壽命
在開關(guān)電源設(shè)計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的最為廣泛。但是,最近幾年卻發(fā)生了顯著變化,避免使用鋁電解電容的情況正在增加。
出現(xiàn)這種變化的一個原因是,鋁電解電容的壽命往往會成為整個設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié),因為鋁電解電容內(nèi)部的電解液會蒸發(fā)或產(chǎn)生化學(xué)變化,導(dǎo)致靜電容量減少或等效串聯(lián)電阻(ESR)增大,隨著時間的推移,電容性能肯定會劣化。
電解電容器的壽命與電容器長期工作的環(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℃時已經(jīng)損壞。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)很高在環(huán)境溫度為90℃,通過電解電容器的交流電流和額定脈沖電流的比為0.5時,壽命仍然為10000h,但是如果溫度上升到95℃時,電解電容器即已經(jīng)損壞。
因此,在選擇電容器的時候,應(yīng)該根據(jù)具體的環(huán)境溫度和其它的參數(shù)指標(biāo)來選定,如果忽略了環(huán)境溫度對電容器壽命的影響,那么電源工作的可靠性、穩(wěn)定性將大大降低,甚至損壞設(shè)備和儀器。就一般情況而言,電解電容器工作在環(huán)境溫度為80℃時,一般能達(dá)到10000h壽命的要求。
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