電解電容器(參考)

電解電容器,簡稱電解電容/電容/E-CAP/CAPICTORS。

結構上:金屬箔為正極(鋁)與正極緊貼金屬的氧化膜(氧化鋁或五氧化二鉭)是電介質,陰極由導電材料、電解質(電解質可以是液體或固體)和其他材料共同組成,因電解質是陰極的主要部分,共同組成稱為電解電容器

鋁電解電容器可以分為四類:引線型鋁電解電容器;牛角型鋁電解電容器;螺栓式鋁電解電容器;固態鋁電解電容器。

陰極材料分類,電解電容器可分為電解液、二氧化錳、TCNQ有機半導體、固體聚合物導體等。

2、外觀與結構(以插件型鋁電解電容器為例)

鋁質電解電容器是由經過腐蝕和形成氧化膜的陽極鋁箔、經過腐蝕的陰極鋁箔、中間隔著電解質卷繞後,再浸漬工作電解液,然後密封在鋁殼中而製成的。

陽極鋁箔和陰極鋁箔可以通過腐蝕使其表面增加幾倍到幾百倍,電解電容器的單位體積電容量比其他電容器大幾倍到幾十倍。

高壓電解容器的電容量從uF級到萬uF級;低壓電解電容器最大可以做到F級。

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內部結構(上圖)

鋁電解電容器的陽極箔和陰極箔以及載有電解質糊體的紙張的介面展開示意圖和其等效電路圖。

陽極箔表面有一層緻密無孔的氧化鋁薄膜,由電子鋁箔經過腐燭過程和化成工藝生成。這層氧化鋁薄膜在電容器中作為電介質,有著耐電壓的作用,它的性質決定了鋁電解電容器的電容和壽命。

陰極鋁箔只是經過了腐蝕過程,沒有經過化成工藝,因此其表面只有天然氧化層。

陽極鋁箔和陰極鋁箔之間夾著載有電解質糊體的襯墊紙。在整個鋁電解電容器中,襯墊紙載有的電解質糊體滲透到陽極鋁箔和陰極鋁箔的腐蝕孔中,形成陽極箔/陽極氧化膜/電解液糊體、陰極箔/陰極氧化膜/電解液糊體兩個分電容體系,分別相當於圖中等效電路所示的Ca與Cc。 

3、電解電容器的特點

特點一:單位體積的電容量非常大,比其它種類的電容大幾十到數百倍。

特點二:額定的容量可以做到非常大,可以輕易做到幾萬μF甚至幾F

特點三:價格比其它種類具有壓倒性優勢,因為電解電容的組成材料都是普通的工業材料,比如鋁等等。製造電解電容的設備也都是普通的工業設備,可以大規模生產,成本相對比較低。

4、電解電容器的用途

1.隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。

2.旁路(去耦):為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。

3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過並傳輸到下一級電路

4.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。

5.溫度補償:針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩定性。

6.計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數,時間常數t=RC。

7.調諧:對與頻率相關的電路進行系統調諧,比如手機、收音機、電視機。

8.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。

9.儲能:儲存電能,用於必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設備等等。