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鋁電解電容的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

冬至子 ? 來(lái)源:Possible Do ? 作者:Possible Share ? 2023-11-14 16:04 ? 次閱讀

1.電解電容的設(shè)計(jì)技術(shù)

a) 額定工作電壓U R 根據(jù)UR選擇陽(yáng)極箔和電解紙的規(guī)格以及工作電解液的系列。

b) 標(biāo)稱電容量CR和允許偏差等級(jí): 決定陽(yáng)極箔和陰極箔的開(kāi)片長(zhǎng)度和型號(hào)。

c) 脈動(dòng)電壓的頻率: 標(biāo)準(zhǔn)品電解電容器是應(yīng)用在直流或直流電壓疊加額定紋波電壓的電路中,如果是在高紋波、高頻率的電流中,必須專門設(shè)計(jì)。

d) 工作溫度范圍: 工作電解液在上下限溫度范圍內(nèi)都可靠工作,關(guān)鍵是選好陽(yáng)極箔和電解液。

e) 紋波電流大小: 了解紋波電流的頻率和大小,確定在高頻下?lián)p耗角正切引起消耗功率增加和因此導(dǎo)致的產(chǎn)品溫升。

f) 特殊參數(shù)要求: 如充放電次數(shù),起動(dòng)電壓和電流(電動(dòng)機(jī))。

圖片

2.開(kāi)片尺寸的計(jì)算

根據(jù)陽(yáng)極箔的比容Ca和陰極箔比容Cc,可知復(fù)合比容C0為:,電容量為:

由公式計(jì)算出的電容量會(huì)比實(shí)際的偏低2%-10%,主要是因?yàn)椋?/p>

含浸率影響

由于陽(yáng)極箔腐蝕系數(shù)高,表面的氧化膜是微孔結(jié)構(gòu),電解液也具有粘性,難難完全滲透,所以陽(yáng)極箔實(shí)際的有效表面積比理論的小。

工藝誤差

陽(yáng)極箔陰極箔不可能完全對(duì)齊,重疊面積減少,實(shí)際電容量也減小。

箔比容差

箔存放時(shí)間長(zhǎng),比容會(huì)降低。

** 基于上述原因,需要一個(gè)修正系數(shù)K**

圖片

3.正鋁箔的選擇

a)耐壓強(qiáng)度

選取形成電壓為Uf的陽(yáng)極箔

**b) **陽(yáng)極箔純度

3N(99.8%),4N(99.9%)

**c) **電氣性能

在滿足條件的同時(shí),盡可能的選擇比容小和形成電壓高的陽(yáng)極箔

**d) **機(jī)械強(qiáng)度

盡可能選取抗彎和折彎強(qiáng)度大的陽(yáng)極箔

**e) **工作上限溫度

陽(yáng)極箔有85攝氏度和105攝氏度之分。

**f) **經(jīng)濟(jì)性

4.負(fù)極箔的選擇

a)耐充放電特性

** 當(dāng)電容器放電時(shí),陽(yáng)極上的充電電荷以反方向的電壓對(duì)陰極充電,此電壓如果超過(guò)陰極耐壓就會(huì)使陰極化成,陰極容量減小:**

耐紋波電流特性

** 若紋波電壓過(guò)大,電容器放電時(shí)反方向電壓加在陰極箔若超過(guò)耐壓,則陰極箔被化成,容量減小。**

圖片

4.電解紙的選擇

a)電解紙厚度

電解紙?jiān)胶瘢綦x效果越好,短路概率越小,并且對(duì)于同類型的電解紙來(lái)說(shuō),更厚的吸收的電解液更多,壽命越長(zhǎng)。但是,電解紙?jiān)胶瘢娏髁鬟^(guò)的路程越長(zhǎng),陰極串聯(lián)電阻增大,損耗角正切也會(huì)增大,芯包的體積也越大,應(yīng)當(dāng)盡可能選擇薄的電解紙,低壓一般用40um,低壓大容量50um,中高壓用60-70um。

b)電解紙密度

密度越大,防短路效果越好,不良率也越低,不過(guò)密度過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致其含浸量差,電解液量相對(duì)少,導(dǎo)致產(chǎn)品ESR和損耗角正切偏大。

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