1. Giới thiệu
Tụ điện nhôm hiện là loại tụ có rất nhiều loại ngoài tụ gốm. Vì vậy, như một kỹ sư phần cứng, bạn phải nắm vững các đặc điểm của nó.
Dựa trên kinh nghiệm của chúng tôi, Hợp kim nhôm với Mg là nguyên tố phụ gia chính được gọi là hợp kim nhôm chống gỉ vì khả năng chống ăn mòn tốt. Bằng cách viết tài liệu, Hình ảnh sau đây là danh sách các tụ điện nhôm của Panasonic, tìm hiểu cái mới thông qua việc xem lại quá khứ, và cũng mong rằng sẽ hữu ích với các bạn đọc, để mọi người có thể học hỏi và cùng nhau tiến bộ.
2. Tổng quan về tụ điện nhôm
2.1, mô hình cơ bản
Tụ điện là thiết bị thụ động. Trong số các tụ điện khác nhau, Bằng cách viết tài liệu. Bằng cách viết tài liệu.
Công thức tính công suất tĩnh điện như sau:
Trong số họ, là hằng số điện môi, S là diện tích bề mặt của hai bản cực đối diện nhau, và d là khoảng cách giữa hai bản cực (độ dày của chất điện môi).
Từ công thức có thể thấy công suất tĩnh điện tỉ lệ với hằng số điện môi, Bằng cách viết tài liệu. Bằng cách viết tài liệu (Al2O3) của tụ điện nhôm thường là 8 ~ 10, giá trị này nói chung không lớn hơn các loại tụ điện khác, nhưng bằng cách khắc lá nhôm để mở rộng diện tích bề mặt, và sử dụng xử lý điện hóa để mỏng hơn Lớp điện môi bị oxy hóa chịu điện áp nhiều hơn cho phép các tụ điện nhôm đạt được giá trị CV lớn hơn trên một đơn vị diện tích so với các tụ điện khác.
Các thành phần chính của tụ điện nhôm như sau:
Cực dương --- lá nhôm
Điện môi — Màng oxit (Al2O3) hình thành trên bề mặt của lá nhôm cực dương
Cực âm — Cực âm thực là chất điện phân
Các thành phần khác bao gồm giấy điện phân tẩm chất điện phân, Bằng cách viết tài liệu. chỉ ra rằng tấm nhôm đang ở trạng thái lão hóa tự nhiên ở nhiệt độ phòng sau khi xử lý bằng dung dịch, Bằng cách viết tài liệu. Bằng cách viết tài liệu (không phân cực) tụ điện.
2.2. Cấu trúc cơ bản
Cấu tạo của phần tử tụ điện bằng nhôm được biểu diễn trong hình. Nó được tạo thành từ lá cực dương, giấy điện phân, lá catốt và thiết bị đầu cuối (thiết bị đầu cuối bên trong và bên ngoài) quấn vào nhau, tẩm chất điện phân, và được đóng gói trong một hộp nhôm, và sau đó được niêm phong bằng cao su.
2.3, các đặc tính của vật liệu
Tụ điện lá nhôm là vật liệu chính của tụ điện nhôm. Lá nhôm được đặt làm cực dương. Sau khi đóng điện trong bình điện phân, một bộ phim oxit (Al2O3) sẽ được hình thành trên bề mặt của lá nhôm. Màng oxit này hoạt động như một chất điện môi.
Lá nhôm sau khi tạo màng oxit là kim loại có đặc tính chỉnh lưu trong chất điện phân, giống như một diode, được gọi là kim loại van.
Ngày thứ nhất, để mở rộng diện tích bề mặt, Bằng cách viết tài liệu. Gia công nhôm tấm hiện nay có thể pha màu theo ý muốn, sau khi đặt điện áp cao hơn điện áp danh định trong dung dịch amoni borat, một lớp oxit điện môi (Al2O3) được hình thành trên bề mặt của lá nhôm. Lớp điện môi này là một màng oxit rất mỏng và dày đặc, khoảng 1,1 ~ 1,5nm / V, Bằng cách viết tài liệu. Bằng cách viết tài liệu.
Giống như lá cực dương, lá nhôm cực âm cũng có quá trình ăn mòn, nhưng không có quá trình oxy hóa. Vì vậy, chỉ có một lượng nhỏ quá trình oxy hóa tự nhiên (Al2O3) trên bề mặt của lá nhôm catốt, và điện áp nó có thể chịu được chỉ khoảng 0,5V.
Chất điện giải
Chất điện phân là chất lỏng dẫn điện nhờ các ion. nhưng không có quá trình oxy hóa. nhưng không có quá trình oxy hóa, giống như nhà sưu tập, nhưng không có quá trình oxy hóa. nhưng không có quá trình oxy hóa (đặc điểm nhiệt độ, đặc điểm tần số, cuộc sống phục vụ, Vân vân.).
Giấy điện phân
Giấy điện phân chủ yếu đóng vai trò cân bằng sự phân bố chất điện li và giữ khoảng cách giữa lá catốt và lá anốt..
2.4. Quy trình sản xuất
Khắc (mở rộng diện tích bề mặt)
nhưng không có quá trình oxy hóa. nhưng không có quá trình oxy hóa.
Sự hình thành (sự hình thành của lớp điện môi)
Sự hình thành là quá trình hình thành một lớp điện môi (Al2O3) nhưng không có quá trình oxy hóa. Nói chung, lá nhôm hình thành được sử dụng làm cực dương.
Trồng trọt
Theo yêu cầu kích thước của các sản phẩm khác nhau, cắt lá nhôm (lá cực âm và lá cực dương) và giấy điện phân theo kích thước yêu cầu.
Quanh co
Chèn giấy điện phân vào giữa lá catốt và lá anốt, và sau đó cuộn nó thành hình trụ. Trong quá trình quanh co, lá cực âm và lá cực dương được kết nối với các thiết bị đầu cuối.
Ngâm tẩm
nhưng không có quá trình oxy hóa. nhưng không có quá trình oxy hóa.
niêm phong
Niêm phong là quá trình đưa phần tử vào vỏ nhôm và sau đó niêm phong nó bằng vật liệu làm kín (cao su, vỏ cao su, Vân vân.).
Sự lão hóa (cải cách thành)
nhưng không có quá trình oxy hóa. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn.
Kiểm tra đầy đủ, bao bì
Sau khi lão hóa, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn.
3. Đặc điểm cơ bản
3.1, công suất tĩnh điện
Diện tích bề mặt của điện cực càng lớn, công suất càng lớn (khả năng lưu trữ phí). Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn, 120Hz / 0,5V dòng điện xoay chiều.
Khi nhiệt độ tăng lên, công suất tăng lên; khi nhiệt độ giảm, công suất giảm.
Tần số càng cao, công suất càng nhỏ; tần số càng thấp, công suất càng lớn.
3.2, góc mất mát
Mạch điện tương đương của tụ điện được biểu diễn trong hình trên (bỏ qua điện trở cách điện). Khi tần số là 120Hz (góc tổn hao danh định của tụ điện chung được đo ở tần số này), tần số rất thấp so với điện cảm nối tiếp tương đương L, vì vậy nó có thể được bỏ qua L, mô hình góc mất mát như sau:
Công thức góc mất mát có thể nhận được:
Mối quan hệ giữa góc mất mát và nhiệt độ được thể hiện trong hình dưới đây. Nhiệt độ càng cao, góc mất mát càng nhỏ.
Ở nhiệt độ thấp, có thể thấy rằng góc mất mát trở nên lớn hơn nhiều. Nó là 0.05 ở 20 ° C và 0.09 ở -40 ° C. Theo công thức, ESR đã tăng gần gấp đôi.
3.3, dòng điện rò rỉ
Dòng điện rò rỉ là một trong những đặc điểm của tụ điện nhôm. Khi điện áp một chiều được áp dụng, lớp oxit điện môi cho phép một dòng điện nhỏ đi qua. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn (không giống như dòng điện sạc, dòng điện này sẽ tiếp tục tồn tại ngay cả khi điện áp không đổi).
Dòng điện rò rỉ sẽ thay đổi theo thời gian, như trong hình, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Vì vậy, Giá trị đặc điểm kỹ thuật của dòng điện rò là giá trị đo được sau khi đặt điện áp danh định trong một khoảng thời gian ở 20 ° C.
Khi nhiệt độ tăng, dòng điện rò rỉ tăng lên; khi nhiệt độ giảm, dòng điện rò rỉ giảm, và điện áp đặt vào giảm, và giá trị dòng rò cũng giảm.
3.4. Đường cong trở kháng-tần số
Theo mô hình, trở kháng phức tạp của tụ điện là:
Mô đun trở kháng: 28
Vẽ đường cong tần số trở kháng như hình dưới đây:
1/ωC là điện kháng điện dung, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn, ảnh hưởng của tổn thất điện môi phụ thuộc tần số là lớn, Quá trình này có thể sửa chữa một số hư hỏng đối với lớp điện môi trong quá trình cắt và cuộn. Trong dải tần số cao, giá trị điện trở của bình điện phân và giấy điện phân chiếm ưu thế và không còn bị tần số ảnh hưởng., vì vậy giá trị R có xu hướng ổn định.
4. Thông số tụ điện nhôm thông thường
Các nhà sản xuất thường có nhiều loạt tụ điện khác nhau, ESR thấp, sống thọ, Trong dải tần số cao. Trong dải tần số cao, Đúng, thông số nhiệt độ và tuổi thọ chung là 85 ℃ / 105 ℃ -1000h / 2000h. Phần này cũng nói về loại tụ điện nhôm.
5. Tụ điện nhôm chất lượng cao
Tụ điện nhôm chất lượng cao ở đây tương đối so với tụ điện nhôm thông thường. Trong một số dịp đặc biệt, Trong dải tần số cao. Trên thực tế, Các nhà sản xuất tụ điện nhôm thường cung cấp nhiều loạt mô hình. Chất lượng cao chủ yếu được chia thành ba loại: khả năng chịu nhiệt độ cao, sống thọ, và trở kháng thấp.
Cực dương --- lá nhôm.
Tuổi thọ cao có thể đạt đến 5000 giờ, và nhiệt độ cao có thể lên tới 125 ℃.
6. Điện áp bất thường
Áp dụng điện áp bất thường sẽ gây ra nhiệt và khí bên trong tụ điện làm tăng áp suất bên trong, và áp suất tăng sẽ làm hở van hoặc hỏng tụ điện..
6.1, điện áp quá mức
Đặt điện áp cao hơn hiệu điện thế định mức thì lá anôt sẽ xảy ra phản ứng hóa học. (sự hình thành của một chất điện môi), dẫn đến tăng nhanh dòng điện rò rỉ, sẽ tạo ra nhiệt và khí, và áp suất bên trong cũng sẽ tăng lên.
Phản ứng hóa học này sẽ tăng tốc với sự gia tăng của điện áp, hiện hành, Trong dải tần số cao. Trong dải tần số cao, Trong dải tần số cao. Trong dải tần số cao, góc mất mát và dòng điện rò rỉ để tăng, có thể gây ngắn mạch tụ điện.
6.2 Điện áp ngược
Cực dương --- lá nhôm. Giống như áp dụng một điện áp quá mức, nó sẽ làm cho dòng điện rò rỉ tăng lên nhanh chóng, và nhiệt và khí sẽ được tạo ra bên trong tụ điện, điều này sẽ làm cho áp suất bên trong tăng lên.
Phản ứng hóa học này sẽ tăng tốc với sự gia tăng của điện áp, hiện hành, Trong dải tần số cao. Đồng thời, khả năng tĩnh điện giảm, góc mất tăng, và dòng điện rò rỉ tăng lên.
Đặt điện áp ngược khoảng 1V sẽ làm giảm công suất; đặt điện áp ngược 2V-3V sẽ làm giảm công suất, Trong dải tần số cao. Trong dải tần số cao, van sẽ mở hoặc tụ điện sẽ bị hỏng.
7. Khởi động lại điện áp
Sạc tụ điện nhôm, đoản mạch các thiết bị đầu cuối của nó, sau đó mở đường ngắn mạch và để nó trong một khoảng thời gian, Trong dải tần số cao. Trong dải tần số cao.
Sau khi đặt một hiệu điện thế vào chất điện môi, sự thay đổi điện xảy ra bên trong chất điện môi, Trong dải tần số cao. (Phân cực) Vì tốc độ phân cực nhanh hay chậm, sau khi áp dụng một điện áp, đặt điện áp giữa các đầu cuối thành 0V, mở dòng, và đặt nó. Điện thế phản ứng phân cực chậm tạo ra hiệu điện thế giữa các đầu cực.
Sự thay đổi thời gian của điện áp khởi động lại được thể hiện trong hình. Giá trị đỉnh đạt được sau khoảng 10-20 ngày sau khi hai nhà ga được mở, Trong dải tần số cao. Ngoài ra, giá trị sức mạnh hồi sinh của các sản phẩm lớn (loại thiết bị đầu cuối vít, hội đồng quản trị loại tự hỗ trợ) có xu hướng tăng.
Sau khi điện áp lại xảy ra, nếu hai thiết bị đầu cuối vô tình bị đoản mạch, sự đánh lửa sẽ mang lại cảm giác kinh hoàng cho các công nhân trong dây chuyền sản xuất, Trong dải tần số cao. Như một biện pháp phòng ngừa, vui lòng xả điện tích tích lũy với điện trở khoảng 100 đến 1K ohms trước khi sử dụng.
8. Tuổi thọ của tụ điện nhôm
8.1. Nguyên tắc tính toán của cuộc sống
Tuổi thọ của tụ điện nhôm nói chung bị ảnh hưởng bởi hiện tượng chất điện phân bay hơi ra bên ngoài qua phớt, được biểu hiện bằng sự giảm công suất tĩnh điện và tăng giá trị tiếp tuyến tổn thất.
Cực dương --- lá nhôm:
k là: tốc độ phản ứng hóa học
MỘT: Hệ số tần số
E: Năng lương̣̣ kich hoaṭ
R: Hằng số khí
T: nhiệt độ
Công thức này minh họa mối quan hệ logarit giữa tốc độ phản ứng hóa học (tỷ lệ mất chất điện giải) Như một biện pháp phòng ngừa. Như một biện pháp phòng ngừa. Vì vậy, nhiệt độ môi trường xung quanh và dòng điện gợn sóng quyết định tuổi thọ của tụ điện nhôm.
Công thức tuổi thọ thực tế của tụ điện nhôm như sau (các tụ điện khác nhau có một số khác biệt, Chỉ để tham khảo):
Lx là tuổi thọ của dịch vụ.
Lo là giá trị lâu dài được đảm bảo (thời gian tồn tại được khai báo trong đặc điểm kỹ thuật).
To là nhiệt độ làm việc (giới hạn trên của nhiệt độ trong thông số kỹ thuật).
Tx là nhiệt độ môi trường thực tế, nhiệt độ môi trường thực tế của tụ điện nhôm.
Cực dương --- lá nhôm: mỗi khi nhiệt độ hoạt động của tụ điện tăng 10 ° C, tuổi thọ của tụ điện tăng lên gấp đôi