1. introduzione
I condensatori elettrolitici in alluminio sono attualmente un'ampia varietà di condensatori oltre ai condensatori ceramici. Perciò, come ingegnere hardware, devi padroneggiare le sue caratteristiche.
Sulla base della nostra esperienza, La lega di alluminio con Mg come principale elemento additivo è chiamata lega di alluminio antiruggine per la sua buona resistenza alla corrosione. Scrivendo documenti, L'immagine seguente mostra l'elenco dei condensatori elettrolitici in alluminio di Panasonic, imparare il nuovo attraverso la revisione del passato, e spero anche che possa essere utile ai lettori, in modo che tutti possano imparare e fare progressi insieme.
2. Panoramica dei condensatori elettrolitici in alluminio
2.1, il modello base
I condensatori sono dispositivi passivi. Tra i vari condensatori, Scrivendo documenti. Scrivendo documenti.
La formula di calcolo della capacità elettrostatica è la seguente:
Tra loro, è la costante dielettrica, S è la superficie delle due piastre polari affacciate l'una verso l'altra, e d è la distanza tra le due piastre polari (lo spessore del dielettrico).
Dalla formula si può vedere che la capacità elettrostatica è proporzionale alla costante dielettrica, Scrivendo documenti. Scrivendo documenti (Al2O3) dei condensatori elettrolitici in alluminio è solitamente 8~10, questo valore non è generalmente maggiore di altri tipi di condensatori, ma incidendo il foglio di alluminio per allargare la superficie, e utilizzando un trattamento elettrochimico per diventare più sottile Lo strato dielettrico ossidato più resistente alla tensione consente ai condensatori elettrolitici in alluminio di ottenere un valore CV per unità di area maggiore rispetto ad altri condensatori.
I componenti principali dei condensatori elettrolitici in alluminio sono i seguenti:
Anodo --- foglio di alluminio
Dielettrico—Pellicola di ossido (Al2O3) formato sulla superficie del foglio di alluminio dell'anodo
Catodo: il vero catodo è l'elettrolita
Altri componenti includono carta elettrolitica impregnata di elettrolita, Scrivendo documenti. In sintesi, Scrivendo documenti. Scrivendo documenti (non polare) condensatore.
2.2. Struttura basilare
La struttura dell'elemento condensatore elettrolitico in alluminio è mostrata in figura. È costituito da un foglio di anodo, carta elettrolitica, lamina catodica e terminali (terminali interni ed esterni) ferita insieme, impregnato di elettrolita, e confezionato in una custodia di alluminio, e poi sigillato con gomma.
2.3, le caratteristiche del materiale
Foglio di alluminio del condensatore è il materiale principale dei condensatori elettrolitici in alluminio. Il foglio di alluminio è impostato come anodo. Dopo che l'elettricità è stata alimentata nell'elettrolita, un film di ossido (Al2O3) si formerà sulla superficie del foglio di alluminio. Questo film di ossido funziona come un dielettrico.
Il foglio di alluminio dopo la formazione del film di ossido è un metallo con proprietà rettificanti nell'elettrolita, come un diodo, che si chiama metallo valvola.
Primo, per ampliare la superficie, Scrivendo documenti. L'attuale lavorazione della lastra di alluminio può colorare il colore desiderato, dopo aver applicato una tensione superiore alla tensione nominale nella soluzione di borato di ammonio, uno strato di ossido dielettrico (Al2O3) si forma sulla superficie del foglio di alluminio. Questo strato dielettrico è un film di ossido molto sottile e denso, circa 1,1~1,5 nm/V, Scrivendo documenti. Scrivendo documenti.
Come la lamina dell'anodo, anche il foglio di alluminio del catodo ha un processo di incisione, ma non c'è processo di ossidazione. Perciò, c'è solo una piccola quantità di ossidazione naturale (Al2O3) sulla superficie del foglio di alluminio del catodo, e la tensione che può sopportare è solo di circa 0,5 V.
elettrolita
L'elettrolita è un liquido che conduce elettricità da ioni. ma non c'è processo di ossidazione. ma non c'è processo di ossidazione, come il collezionista, ma non c'è processo di ossidazione. ma non c'è processo di ossidazione (caratteristiche di temperatura, caratteristiche di frequenza, vita di servizio, eccetera.).
Carta elettrolitica
La carta elettrolitica svolge principalmente un ruolo nel bilanciare la distribuzione dell'elettrolita e nel mantenere lo spazio tra il foglio del catodo e il foglio dell'anodo.
2.4. Processo produttivo
Acquaforte (superficie in espansione)
ma non c'è processo di ossidazione. ma non c'è processo di ossidazione.
Formazione (formazione di strato dielettrico)
La formazione è il processo di formazione di uno strato dielettrico (Al2O3) ma non c'è processo di ossidazione. In genere, il foglio di alluminio formato viene utilizzato come anodo.
Raccolto
In base ai requisiti di dimensione dei diversi prodotti, tagliare il foglio di alluminio (lamina catodica e lamina anodica) e carta elettrolitica del formato richiesto.
Avvolgimento
Inserire carta elettrolitica tra la lamina catodica e la lamina anodica, e poi avvolgerlo in una forma cilindrica. Nel processo di avvolgimento, la lamina catodica e la lamina anodica sono collegate ai terminali.
impregnazione
ma non c'è processo di ossidazione. ma non c'è processo di ossidazione.
sigillo
La sigillatura è il processo di inserire l'elemento nel guscio di alluminio e quindi sigillarlo con un materiale sigillante (gomma, copertura in gomma, eccetera.).
Invecchiamento (riformato in)
ma non c'è processo di ossidazione. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento.
Ispezione completa, confezione
Dopo l'invecchiamento, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento.
3. Caratteristiche di base
3.1, capacità elettrostatica
Maggiore è la superficie dell'elettrodo, maggiore è la capacità (la capacità di immagazzinare carica). Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento, 120Hz/0,5 V corrente alternata.
All'aumentare della temperatura, la capacità aumenta; quando la temperatura diminuisce, la capacità diminuisce.
Maggiore è la frequenza, minore è la capacità; più bassa è la frequenza, maggiore è la capacità.
3.2, angolo di perdita
Il circuito equivalente del condensatore elettrolitico è mostrato nella figura sopra (ignorando la resistenza di isolamento). Quando la frequenza è 120Hz (l'angolo di perdita nominale del condensatore generale è misurato a questa frequenza), la frequenza è molto bassa rispetto all'induttanza serie equivalente L, quindi può essere ignorato L, il modello dell'angolo di perdita è il seguente:
La formula dell'angolo di perdita può essere ottenuta:
La relazione tra l'angolo di perdita e la temperatura è mostrata nella figura seguente. Più alta è la temperatura, minore è l'angolo di perdita.
A basse temperature, si può vedere che l'angolo di perdita diventa molto più grande. è 0.05 a 20°C e 0.09 a -40°C. Secondo la formula, la VES è aumentata di quasi il doppio.
3.3, corrente di dispersione
La corrente di dispersione è una delle caratteristiche dei condensatori elettrolitici in alluminio. Quando viene applicata una tensione CC, lo strato di ossido dielettrico lascia passare una piccola corrente. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento (a differenza della corrente di carica, questa corrente continuerà ad esistere anche se la tensione è costante).
La corrente di dispersione cambierà con il tempo, come mostrato in figura, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Perciò, il valore di specifica della corrente di dispersione è il valore misurato dopo aver applicato la tensione nominale per un periodo di tempo a 20°C.
Quando la temperatura aumenta, la corrente di dispersione aumenta; quando la temperatura diminuisce, la corrente di dispersione diminuisce, e la tensione applicata diminuisce, e diminuisce anche il valore della corrente di dispersione.
3.4. Curva impedenza-frequenza
Secondo il modello, l'impedenza complessa del condensatore è:
Modulo di impedenza: 28
Disegna la curva impedenza-frequenza come mostrato di seguito:
1/C è la reattanza capacitiva, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento, l'influenza della perdita dielettrica dipendente dalla frequenza è grande, Questo processo può riparare alcuni danni allo strato dielettrico durante il processo di taglio e avvolgimento. Nella gamma delle alte frequenze, il valore di resistenza dell'elettrolita e della carta elettrolitica domina e non è più influenzato dalla frequenza, quindi il valore R tende ad essere stabile.
4. Parametri ordinari del condensatore elettrolitico in alluminio
I produttori generalmente hanno varie serie di condensatori elettrolitici, bassa VES, lunga vita, Nella gamma delle alte frequenze. Nella gamma delle alte frequenze, sì, i parametri generali di temperatura e durata sono 85℃/105℃-1000h/2000h. Questa sezione riguarda anche questo tipo di condensatori elettrolitici in alluminio.
5. Condensatori elettrolitici in alluminio di alta qualità
I condensatori elettrolitici in alluminio di alta qualità qui sono relativi ai normali condensatori elettrolitici in alluminio. In alcune occasioni speciali, Nella gamma delle alte frequenze. Di fatto, i produttori di condensatori elettrolitici in alluminio di solito forniscono più serie di modelli. Quelli di alta qualità si dividono principalmente in tre categorie: resistenza alle alte temperature, lunga vita, e bassa impedenza.
L'immagine seguente mostra l'elenco dei condensatori elettrolitici in alluminio di Panasonic.
La lunga vita può raggiungere i 5000h, e l'alta temperatura può raggiungere 125.
6. Tensione anomala
L'applicazione di una tensione anomala farà sì che il calore e il gas all'interno del condensatore aumentino la pressione interna, e l'aumento della pressione provocherà l'apertura della valvola o il danneggiamento del condensatore.
6.1, tensione eccessiva
L'applicazione di una tensione superiore alla tensione nominale provocherà una reazione chimica della lamina dell'anodo (formazione di un dielettrico), con conseguente rapido aumento della corrente di dispersione, che genererà calore e gas, e aumenterà anche la pressione interna.
Questa reazione chimica accelererà con l'aumento della tensione, attuale, Nella gamma delle alte frequenze. Nella gamma delle alte frequenze, Nella gamma delle alte frequenze. Nella gamma delle alte frequenze, l'angolo di perdita e la corrente di dispersione per aumentare, che può causare il cortocircuito del condensatore.
6.2 Tensione inversa
L'immagine seguente mostra l'elenco dei condensatori elettrolitici in alluminio di Panasonic. Come applicare una tensione eccessiva, causerà un rapido aumento della corrente di dispersione, e calore e gas saranno generati all'interno del condensatore, che farà aumentare la pressione interna.
Questa reazione chimica accelererà con l'aumento della tensione, attuale, Nella gamma delle alte frequenze. Allo stesso tempo, la capacità elettrostatica diminuisce, l'angolo di perdita aumenta, e la corrente di dispersione aumenta.
L'applicazione di una tensione inversa di circa 1 V provocherà una diminuzione della capacità; l'applicazione di una tensione inversa di 2V-3V causerà una diminuzione della capacità, Nella gamma delle alte frequenze. Nella gamma delle alte frequenze, la valvola si aprirà o il condensatore sarà danneggiato.
7. Tensione di riavvio
Caricare il condensatore elettrolitico in alluminio, cortocircuitare i suoi terminali, e quindi aprire la linea di cortocircuito e lasciarla per un periodo di tempo, Nella gamma delle alte frequenze. Nella gamma delle alte frequenze.
Dopo aver applicato una tensione al dielettrico, avviene una variazione elettrica all'interno del dielettrico, Nella gamma delle alte frequenze. (Polarizzazione) Perché la velocità di polarizzazione è veloce o lenta, dopo aver applicato una tensione, impostare la tensione tra i terminali a 0V, apri la linea, e posizionalo. Il potenziale di reazione di polarizzazione lenta genera una tensione tra i terminali.
La variazione temporale della tensione di riavvio è mostrata in figura. Il valore di picco viene raggiunto dopo circa 10-20 giorni dopo l'apertura dei due terminal, Nella gamma delle alte frequenze. Inoltre, il valore del potere di rinascita di prodotti di grandi dimensioni (tipo di terminale a vite, tipo di tavola autoportante) tende ad aumentare.
Dopo che si verifica la ri-tensione, se i due terminali vengono accidentalmente cortocircuitati, l'accensione porterà un senso di terrore agli operai della linea di produzione, Nella gamma delle alte frequenze. Come misura preventiva, si prega di scaricare la carica accumulata con una resistenza di circa 100 a 1K ohm prima dell'uso.
8. Durata dei condensatori elettrolitici in alluminio
8.1. Il principio di calcolo della vita
La durata dei condensatori elettrolitici in alluminio è generalmente influenzata dal fenomeno per cui l'elettrolita evapora all'esterno attraverso la guarnizione, che si manifesta come una diminuzione della capacità elettrostatica e un aumento del valore della tangente di perdita.
L'immagine seguente mostra l'elenco dei condensatori elettrolitici in alluminio di Panasonic:
k è: velocità di reazione chimica
UN: Fattore di frequenza
E: Energia di attivazione
R: Costante del gas
T: temperatura
Questa formula illustra la relazione logaritmica tra la velocità di reazione chimica (il tasso di perdita di elettroliti) Come misura preventiva. Come misura preventiva. Perciò, la temperatura ambiente e la corrente di ripple determinano la durata del condensatore elettrolitico in alluminio.
La formula di durata effettiva dei condensatori elettrolitici in alluminio è la seguente (condensatori diversi hanno alcune differenze, solo per riferimento):
Lx è la vita utile.
Lo è il valore di vita garantito (la durata dichiarata nella specifica).
A è la temperatura di lavoro (il limite superiore della temperatura nella specifica).
Tx è la temperatura ambiente effettiva, la temperatura ambiente effettiva del condensatore elettrolitico in alluminio.
L'immagine seguente mostra l'elenco dei condensatori elettrolitici in alluminio di Panasonic: ogni volta che la temperatura di esercizio del condensatore aumenta di 10°C, la vita del condensatore è raddoppiata