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電解電容器的紋波電流承受能力分析

1 引言

在電力電子線路中，電解電容器經(jīng)常受到大脈動(dòng)電流、高頻大濾波電流和短時(shí)大電流脈沖的作用，因此對(duì)流過(guò)其內(nèi)部的電流要有嚴(yán)格的限制，這樣才能保證電路的可靠性。其中一個(gè)很重要的指標(biāo)就是電解電容器紋波電流的額定值。由大量的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)得知，一般紋波電流對(duì)電解電容器主要的影響就是使其發(fā)熱，因?yàn)殡娊怆娙萜鞯牡刃Т?lián)電阻（ESR）相對(duì)比較大，一般為數(shù)十毫歐姆到十幾歐姆，這樣紋波電流流過(guò)ESR就會(huì)有明顯的功率損耗，使電容器發(fā)熱。固定電容器的檢測(cè)A檢測(cè)10pF以下的小電容因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，只能定性的檢查其是否有漏電，內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。而且流過(guò)電容器的紋波電流越大，在電容器ESR上產(chǎn)生的損耗也會(huì)隨之增大，由功率損耗產(chǎn)生的熱會(huì)明顯降低電解電容器的使用壽命。如果電解電容器工作在超出其紋波電流額定值的條件下，就會(huì)使電容器因核心過(guò)熱而導(dǎo)致失效或損壞。

如何判斷電容器的好壞？

　　方法一：直接簡(jiǎn)單的方法：用220V交流電直接接上，可以先接一極，用另一條電源線碰觸另一電容腳。

      如果在碰觸時(shí)有明顯的不大的火花，就可以肯定此電容有充電，也就是說(shuō)此電容沒(méi)壞。

　   方法二：指針式萬(wàn)用表，也可以用數(shù)字表的測(cè)電容檔。

　　如果用指針式萬(wàn)用表，一般用R×1K檔，將表筆分別接上電容的兩極。這時(shí)萬(wàn)用表指針將擺動(dòng)，然后慢慢恢復(fù)到零位或零位附近。這樣的電容器是好的。近日，研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型電容材料，該電容材料可以儲(chǔ)存大量的電，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了瞬時(shí)充放電功能。電容器的容量越大，充電時(shí)間越長(zhǎng)，指針向00方向擺動(dòng)得也越慢。如果接上后，指針不動(dòng)顯示的阻值很少并不動(dòng)，可以肯定是壞。

　　方法三：數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)

　　用數(shù)字萬(wàn)用表檢查，將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿胶线m的電阻檔，紅表筆和黑表筆分別接觸被測(cè)電容器的兩極。這時(shí)，顯示值將從000開(kāi)始逐漸增加，直到顯示溢符號(hào)“1”。因?yàn)樵诰€路上一個(gè)接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個(gè)設(shè)備發(fā)生事故。如果始終顯示000，說(shuō)明電容器內(nèi)部短路。如果始終顯示溢出，可能是電容器內(nèi)部極間開(kāi)路，也可能是選擇的電阻檔不合適。

隨著開(kāi)關(guān)電源設(shè)備迅猛發(fā)展，為適應(yīng)市場(chǎng)需求，開(kāi)關(guān)電源趨向于小型化、輕便化、集成電路模塊化。旁路電容并接在電阻兩端或由某點(diǎn)直接跨接至共用電信為交直流信號(hào)中的交流或脈動(dòng)信號(hào)設(shè)置一條通路,避免交流成分在通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降。其對(duì)構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的重要元件電解電容器性能的要求也越來(lái)越高，本文從小型化、高頻低阻抗化、長(zhǎng)壽命化和耐紋波電流等方面分析了開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展對(duì)電解電容器性能的要求。

電解電容器介紹

電解電容器可看成是由二個(gè)極板組成，其中作為陽(yáng)極板的是采用特定的閥金屬(鋁、鉭、鈮等金屬)，并在該金屬表面上借助于電化學(xué)方法生成一極薄且具有單向?qū)щ娦缘难趸ぷ鳛榻橘|(zhì)，而陰極板通常是采用能生成和修復(fù)介質(zhì)氧化膜的液狀或固狀的電解質(zhì)。