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为什么铝电解电容不能承受反向电压
- 2019-03-28 -

铝电解电容的根本布局,它由阳极( anode )、在绝缘介质上附着的氧化铝组成的铝层,接管极的阴极铝层,和真正的由电解液组成的阴极。电解液渗透在两个铝层间的纸上。 

氧化铝层是经由过程电镀在铝层上,绝对付加在其上的电压来说是异常薄的,很轻易被击穿,招致电容生效。

氧化铝层能够蒙受正向的直流电压,假如其蒙受反向的直流电压,其很轻易在数秒内生效。这个征象被称为‘ Valve Effect ’,这便是为什么铝电解电容拥有极性的缘故原由,假如电解电容的两个电极都有氧化层,则组成无极性电容。 
很多文章报导了铝电解电容反向电压的阈值征象的机理,叫做氢离子实践( Hydrogen ion theory ),当电解电容蒙受反向直流电压的时刻,即电解液的阴极蒙受正向电压而氧化层蒙受负电压,集合在氧化层的氢离子就将穿过介质到达介质和金属层的界限,转化成氢气,氢气的膨胀力使得氧化层零落,是以电流在击穿电解液后间接流畅电容,电容生效,这个直流电压异常小,在 1~2V 的反向直流电压感化下,铝电解电容在几秒钟就会由于氢离子效应而立刻生效。 相同,当电解电容蒙受正向电压时刻,负离子调集在氧化层之间,由于负离子的直径异常大,其并不克不及击穿氧化层,以是能蒙受较高电压。 
名词解释: 
1. 阳极( anode ):阳极铝层,即电解电容的正极。  

2. 阴极( cathode ):电解液层。 
3. 电介质( Dielectric di ):附着在铝层外面的氧化铝层。 
4. 阴极箔( Cathode Foil ):衔接电解液和内部的层,这层在制造中并不必要氧化,然则在实际中由于在蚀刻过程当中铝轻易被氧化,以是其组成为了一个自然被氧化的氧化层,这个氧化层能够蒙受 1~2v 的电压。

5. 绝缘纸 (spacer paper): 断绝阴极和阳极,让他们不间接短接,并吸附必定量的电解液。 

有极性电容反接后会怎样样? 

假如电容容量很小,耐压很高,事情电压低的话,反接看不进去啥;假如容量稍大(100UF以上),耐压离事情电压近,电容不会跨越10分钟就坏,坏的表现形式是:先鼓包,再吹气,而后爆浆。 

有极性电容器反接会爆炸,是不是说能间接接在交换电源上? 

不能接到交换电源上,由于这个有极性电容计划便是用在直流电源上,作滤波用,我本来也问过这类成绩,想了很久,不停在问“电容不是隔纵贯交的吗,怎样有极性电容就不克不及用在交换电源上呢?”,由于这个有极性电容内部有特别的物资,这个物资不克不及蒙受反压,假如通到交换电上就会反向击穿或爆炸。 

有极性电容不能反接,为什么容许交换负半周经由过程? 

交换旌旗灯号在必定前提下能够把电容看成短路,此时交换旌旗灯号的负半周怎样办理?岂非要上拉成直流?  

交换旌旗灯号必需承载在直流电流上,正是要上拉成直流! 

有极性电容事情时正极电位必定要高于负极.不然电容泄电----轻则电路无奈事情,重则电容爆炸。 

极性电容接反为什么会短路? 

极性电容内部布局分为正极、介质层、负极,介质层具备单向导电的性子,固然接反后产物介质层就起不到绝缘的感化了,电容自然就短路了。

为什么把电解电容器正负极接反时电阻率变小? 

涉及到电解电容器的道理:正接时电容器的正极会组成极薄的氧化膜(氧化铝)来作为电介质;反接时金属铝薄片(电容正极)是接电源负极的,会电解出H2来而不会组成氧化膜,另外一电极由于资料分歧也不会组成能够作为电介质的氧化膜。  

铝电解电容器是由颠末腐化和组成氧化膜的阳极铝箔、颠末腐化的阴极铝箔、

中央隔着电解纸卷绕后,再浸渍事情电解液,而后密封在铝壳中而制成的。      由于电解电容器存在极性,在应历时必需留意正负极的准确接法,不然不只电容器发挥不了感化,并且泄电流很大,短光阴内电容器内部就会发热,破坏氧化膜,随即毁坏。 

电解电容是电容的一种,介质有电解液涂层,有极性,分正负不可接错。电容(Electric capacity),由两个金属极,中央夹有绝缘资料(介质)组成。电解电容器特色一:单位体积的电容量异常大,比别的品种的电容大几十到数百倍。 电解电容器特色二:额定的容量能够做到异常大,能够轻易做到几万μf甚至几f(但不克不及和双电层电容比)。 电解电容器特色三:价格比别的品种具备压倒性优势,由于电解电容的组成资料都是通俗的工业资料,好比铝等等。制造电解电容的设备也都是通俗的工业设备,能够大规模临盆,本钱绝对比较低。电解电容器平日是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的分歧分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物组成;钽电解电容器的负电极平日采纳二氧化锰。由于均以电解质作为负电极(留意和电介质辨别),电解电容器因而得名。 有极性电解电容器平日在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、旌旗灯号耦合及光阴常数设定、隔直流等感化。异样平常不克不及用于交换电源电路,在直流电源电路中作滤波电容应历时,其阳极(正极)应与电源电压的正极审察衔接,阴极(负极)与电源电压的负极审察衔接,不克不及接反,不然会毁坏电容器。 

 无极性电解电容器平日用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。电解电容器广泛应用于家用电器和各类电子产物中,其容量规模较大,异样平常为1~1000μF,额定事情电压规模为6.3~450V。其毛病是介质消耗、容量误差较大(最大容许偏差为+100%、-20%),耐高温性较差,寄存光阴长轻易生效。

有极性电容和无极性电容在机能、道理布局上的差别. 

有极性电容是指电解电容一类的电容,它是由阳极的铝箔和阴极的电解液分离组成两个电极,由阳极铝箔上发生的一层氧化铝膜做为电介质的电容.由于这类布局,使其具备极性,当电容正接的时刻,氧化铝膜会由于电化反应而保持稳定,当反接的时刻,氧化铝层会变薄,使电容轻易被击穿毁坏.以是电解电容在电路中必需留意极性.通俗的电容是无极性的,也能够把两个电解电容阳极或阴极绝对串联组成无极性电解电容.  

1、道理上雷同。

(1)都是存储电荷和开释电荷;

(2)极板上的电压(这里把电荷积聚的电动势叫电压)不克不及渐变。

(3)差别在于介质的分歧、机能分歧、容量分歧、布局分歧致应用情况和用处也分歧。反过来说,人们依据临盆实践必要,试验制造了各类功效的电容器来满意各类电器的失常运行和新设备的运行。随着科学技术的发展和新资料的发掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。

2、介质分歧。介质是甚么东西?说穿了便是电容器两极板之间的物资。有极性电容大多采纳电解质做介质资料,平日同体积的电容有极性电容容量大。另外,分歧的电解质资料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会分歧。再有便是耐压和应用介质资料也有密切干系。无极性电容介质资料也很多,大多采纳金属氧化膜、涤纶等。由于介质的可逆或不可逆机能决定了有极、无极性电容的应用情况。 

3、机能分歧。机能便是应用的请求,需求最大化便是应用的请求。假如在电视机里电源部门用金属氧化膜电容器做滤波的话,并且要到达滤波请求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。以是作为滤波只能应用有极性电容,有极性电容是不可逆的。便是说正极必需接高电位端,负极必需接低电位端。异样平常电解电容在1微法拉以上,做巧合、退巧合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉如下,参与谐振、巧合、选频、限流、等。固然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用处上。无极性电容品种很多,不逐一赘述。 

4、容量分歧。后面曾经讲过同体积的电容器介质分歧容量不等,不逐一赘述。

5、布局分歧。原则上讲不考虑尖端放电的情况下,应用情况必要甚么外形的电容都能够。平日用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。无极性电容外形千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在甚么地方用了。固然另有有形的,这里有形指的便是分布电容。对付分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。 

功效上是异样的。重要差别是在容量上,受资料布局的影响,异样平常无极性电容的容量都比较小,异样平常在10uF如下,而极性电容的容量广泛较大。 好比在停止电源滤波的时刻,你不能不应用大容量的极性电容。 

电路计划的一个根本原则便是请求计划者充足懂得和控制实际中的元器件,所用的元器件只管即便是标准件,通用件,最佳是市场上最通俗的型号(元器件的通用性越好,洽购越轻易,供货商产量越大,洽购本钱越低)。对付图纸中所用元器件,如果只要定做能力得到的资料,其本钱肯定不低。假如是定做都不克不及得到,那这张计划图就等同于废纸。  

PS:你说的只是电源退耦电容,大电容得当滤除低频旌旗灯号,小电容滤除高频旌旗灯号(道理见电路根基,容抗与频率的干系部门)。 

不外退耦仅仅是电容的一个感化,电容另有其余感化,分歧品种的电容特征,用法都有很大差别,道理图上的电容只是一个标记罢了,背后的技能多着呢。这方面跟履历很有干系,不可能速成,只能经由过程实践逐步积聚。 

纯交换电路中,只能应用无极性电容器。  

在直流电压叠加交换旌旗灯号的电路中,且能包管叠加后的最低电压不会成为负值,就能够应用有极性的电容器。  

在容量雷同的情况下,有极性的电容器的体积和本钱都远小于无极性的电容器,以是必要较大的电容量情况下,电容器的体积是一个较大的抵触,能用无极性的电容器的场所,都自然会用有极性的电容器代替,不只办理了体积成绩,本钱也低很多,何其不乐。

大电容能够滤除较低频率以上的交换旌旗灯号,小电容则只能滤除较高频率以上的旌旗灯号。必要多大的电容器,必要依据欲滤除旌旗灯号的频率和必要滤除的分贝来肯定。 

总的来说,在两个导体之间只要有电场存在就会在这两个导体间发生电容,而这个电容的容量有多大,跟两导体之间的电场强度、间隔、电介质和电源的频率无关。在电子电路中,假如电压和频率、电容器的容量、电容器的“品质因数”和装置前提曾经设定不变的情况下,选用何种材质的电容器就成为了决定性身分了。  电容器在电子电路中主如果作;旌旗灯号的巧合、RC电路中伏安特征的微分如积分、振荡电路中的“槽路”、旁路和电源滤波等。 

  电容器的品种分离是按电容器外面的电介质来辨别的,有; 

1.氛围电容器;用氛围作电介质的电容器,如;收音机外面“调谐”用的可变电容器 

2.纸质电容器;用一种专用的电容纸做电介质的电容器。

3.电解电容器;用电解质作电介质的电容器。

4.云母电容器;用自然的云母作电介质的电容。

5.瓷片电容器;用单层陶瓷资料作电介质的电容器。 

6.独石电

容器;也是用陶瓷资料作电介质的电容器,为了办理单层瓷片电容器容量小的毛病,实际便是用多个瓷片电容串联起来的电容器; 7.涤纶功电容器;用尼龙资料作电介质的电容器。 

8.铌电容器;它用金属铌[ní]做正极,用稀硫酸等配液做负极,用铌外面天生的氧化膜做介质制成的一种电容器 

9.钽电容器;是一种用金属钽(Ta)作为阳极资料而制成的一种电容器。

10.绕线式电容器;是一种用金属丝绕在电介质上作电极的电容器,可用转变金属丝的匝数的方法来调剂电极面积巨细从而调剂容量的巨细。 

11.油浸纸质电容器;用一种中性砊物油来做电介质的电容器,多用在电力系统。电容器又分;牢固电容、可变电容和可调电容三种。

大多是做成牢固容量不变的。 

可变电容;可在必定的容量规模内自在调理的电容器,如;收音机里能够手动调谐选台用的那便是可变电容 

可调电容(也称半可变电容);在必定的规模内可调剂的电容器,如;瓷介微雕电容和线绕电容。 

不能说“容量大的电容就有极性”,这点说错了,好比,用在电力系统中做相位角调剂和用在启动电络中做消弧用的电容,容量偶然做得很大,然则不分极性的。 

无极性电容和无极性电解电容器异样吗? 不是一回事。 

绝大多数品种的电容都是无极性的,惟独电解电容有极性,铝电解电容傍边,又有很特别的无极性电解电容。与通俗电容比拟,电解电容的容量大、价格低、体积小是其余电容无奈比较的,然则电解电容异样平常都有极性,并且事情可靠性、耐压、耐温、介质消耗等目标都不如其余电容。所谓无极性电解电容,实际上便是将两个异样的电解电容背靠背封装在一起。这类电容消耗大、可靠性低、耐压低,只能用于多数请求不高的场所。