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    鋁電臥式電解電容容量隨頻率的增加而減小
    發布者:Admin 發布時間:2016-3-16 13:56:33 閱讀:


     這里的電解電容器主要指鋁電解電容器,其基本的電參數包括下列五點:
    1、電容值
         電解電容器的容值,取決于在交流電壓下工作時所呈現的阻抗。因此容值,也就是交流電容值,隨著工作頻率、電壓以及測量方法的變化而變化。在標準JISC 5102 規定:鋁電解電容的電容量的測量條件是在頻率為 120Hz,最大交流電壓為 0.5Vrms,DC bias 電壓為1.5 ~ 2.0V 的條件下進行?梢詳嘌,鋁電解電容器的容量隨頻率的增加而減小。
    2、損耗角正切值 Tan δ
    在電容器的等效電路中,串聯等效電阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比稱之為 Tan δ, 這里的 ESR 是120Hz 下計算獲得的值。顯然,Tan δ 隨著測量頻率的增加而變大,隨測量溫度的下降而增大。
    3、阻抗 Z
    在特定的頻率下,阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗(Z)。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關,且與 ESR 也有關系。
    Z = √ [ESR2 + (XL - XC)2 ]
    9式中,XC = 1 / ωC = 1 / 2πfC
    XL = ωL = 2πfL
    電容的容抗(XC)在低頻率范圍內隨著頻率的增加逐步減小,頻率繼續增加
    達到中頻范圍時電抗(XL)降至 ESR 的值。當頻率達到高頻范圍時感抗(XL)
    變為主導,所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。
    4、漏電流
    電容器的介質對直流電流具有很大的阻礙作用。然而,由于鋁氧化膜介質上
    浸有電解液,在施加電壓時,重新形成的以及修復氧化膜的時候會產生一種很小
    的稱之為漏電流的電流。通常,漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增大。
    5、紋波電流和紋波電壓
    在一些資料中將此二者稱做“漣波電流”和“漣波電壓”,其實就是 ripple
    current,ripple voltage。 含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。 它們和
    ESR 之間的關系密切,可以用下面的式子表示:
    Urms = Irms × R
    式中,Vrms 表示紋波電壓
    Irms 表示紋波電流
    R 表示電容的 ESR
    由上可見,當紋波電流增大的時候,即使在 ESR 保持不變的情況下,漣波
    電壓也會成倍提高。換言之,當紋波電壓增大時,紋波電流也隨之增大,這也是
    要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流后,由于電容內部的等效串
    連電阻(ESR)引起發熱,從而影響到電容器的使用壽命。一般的,紋波電流與
    頻率成正比,因此低頻時紋波電流也比較低。
    話說電容之九:電容器參數的基本公式
    1、容量(法拉)
    英制: C = ( 0.224 × K · A) / TD
    公制: C = ( 0.0884 × K · A) / TD
    2、電容器中存儲的能量
    E = ? CV2
    3、電容器的線性充電量
    I = C (dV/dt)
    4、電容的總阻抗(歐姆)
    Z = √ [ RS
    2 + (XC – XL)2 ]
    5、容性電抗(歐姆)
    XC = 1/(2πfC)
    6、相位角 Ф
    理想電容器:超前當前電壓 90o
    理想電感器:滯后當前電壓 90o
    理想電阻器:與當前電壓的相位相同
    7、耗散系數 (%)
    D.F. = tan δ (損耗角)
    = ESR / XC
    = (2πfC)(ESR)
    8、品質因素
    Q = cotan δ = 1/ DF
    9、等效串聯電阻ESR(歐姆)
    ESR = (DF) XC = DF/ 2πfC
    10、功率消耗
    Power Loss = (2πfCV2) (DF)
    11、功率因數
    PF = sin δ (loss angle) – cos Ф (相位角)
    12、均方根
    rms = 0.707 × Vp
    13、千伏安KVA (千瓦)
    KVA = 2πfCV2 × 10-3
    14、電容器的溫度系數
    T.C. = [ (Ct – C25) / C25 (Tt – 25) ] × 106
    15、容量損耗(%)
    CD = [ (C1 – C2) / C1 ] × 100
    16、陶瓷電容的可靠性
    L0 / Lt = (Vt / V0) X (Tt / T0)Y
    17、串聯時的容值
    n 個電容串聯:1/CT = 1/C1 + 1/C2 + …. + 1/Cn
    兩個電容串聯:CT = C1 · C2 / (C1 + C2)
    18、并聯時的容值
    CT = C1 + C2 + …. + Cn
    19、重復次數(Againg Rate)
    A.R. = % ?C / decade of time
    上述公式中的符號說明如下:
    K = 介電常數
    A = 面積
    TD = 絕緣層厚度
    V = 電壓
    t = 時間
    RS = 串聯電阻
    f = 頻率
    L = 電感感性系數
    δ = 損耗角
    Ф = 相位角
    L0 = 使用壽命
    Lt = 試驗壽命
    Vt = 測試電壓
    V0 = 工作電壓
    Tt = 測試溫度
    T0 = 工作溫度
    X , Y = 電壓與溫度的效應指數。

     

     

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