寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的改变不同
显示运作在500kHz下的连续同步调节器模拟的电源输出电容器波形。它使用图1所示三种电容器的主要阻抗:陶瓷电容;铝ESR;铝聚合物ESL.
红色线条为铝电解电容器,其由ESR主导。因此,纹波电压与电感纹波电流直接相关。蓝色线条代表陶瓷电容器的纹波电压,其拥有小ESL和ESR.这种情况的纹波电压为输出电感纹波电流的组成部分
PFN-C电容器厂
寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的改变不同
显示运作在500kHz下的连续同步调节器模拟的电源输出电容器波形。它使用图1所示三种电容器的主要阻抗:陶瓷电容;铝ESR;铝聚合物ESL.
红色线条为铝电解电容器,其由ESR主导。因此,纹波电压与电感纹波电流直接相关。蓝色线条代表陶瓷电容器的纹波电压,其拥有小ESL和ESR.这种情况的纹波电压为输出电感纹波电流的组成部分。如果考虑ESR随温度上升而减小的特点,受ESR的影响温度的升高会使纹波电流额定值有所增加,这在一定程度上弥补了受1大允许温升影响而减小的纹波电流额定值,即在一定程度上弥补了电容器对纹波电流的承受能力的损失。由于纹波电流为线性,因此这导致一系列时间平方部分,并且外形看似正弦曲线。
绿色线条代表纹波电压,其电容器阻抗由其ESL主导,例如:铝聚合物电容器等。在这种情况下,输出滤波器电感和ESL形成一个分压器。这些波形的相对相位与我们预计的一样。ESL主导时,纹波电压引导输出滤波器电感电流。ESR主导时,纹波与电流同相,而电容主导时,其延迟。旁路电容并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用电信为交直流信号中的交流或脉动信号设置一条通路,避免交流成分在通过电阻时产生压降。现实情况下,输出纹波电压并非仅包含来自这些元件中之一的电压。相反,它是所有三个元件电压之和。因此,在纹波电压波形中都能看到其某些部分。
脉冲动力
一组大型,特别构造的低电感高压电容(电容器组)可用于为许多脉冲功率应用中提供巨大的电流脉冲。这些包括电磁成形,marx发动机,脉冲激光器(特别是TEA激光器),脉冲形成网络1,雷达,融合研究和粒子加1速器。
大型电容器组(水库)被用作核武1器和其他武1器中的爆1炸式桥梁雷1管或捣毁雷1管的能量来源。
电力调节
蓄电池电容器用于电源,它们可以平滑全波或半波整流器的输出。 它们也可以在电荷泵电路中用作能量存储元件,以产生比输入电压更高的电压。充电时,电容器在两个电极之间释放电压,导致电荷相反的离子附着到电极表面,即使电压作用消失。电容器与大多数电子设备和较大系统(如工厂)的电源电路并联连接,以分流并过滤来自主电源的电流波动,为信号或控制电路提供“干净”的电源。
电解电容器性能要求
小体积、大容量
由于电解电容器阳极为腐蚀多孔的阀金属且表面生成一层极薄的介质氧化膜,多数采用卷绕结构,很容易扩大体积,因此单位体积电容量非常大,比其它电容大几倍到几十倍。但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的,现代1开关电源要求越来越高的效率,越来越小的体积,因此,有必要寻求新的解决办法,来获得大电容量、小体积的电容器。为了起动电动机,次级“起动”绕组具有串联的非极化起动电容器,以在正弦电流中引入引线。
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:
(1)高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;
(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;
(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。
这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。同时他指出,还有很多其他的氧化还原-活性分子可以用来制作COF材料,并且可能性能更好,目前关于COF的研究只是处于起始阶段。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。
就一般情况而言,电解电容器工作在环境温度为80℃时,一般能达到10000h寿命的要求。
另一方面,电解电容器的寿命还与电容器长时间工作的交流电流与额定脉冲电流(一般是指在85℃的环境温度下测试值,但是有一些耐高温的电解电容器是在125℃时测试的数据)的比值有关。一般说来,这个比值越大,电解电容器的寿命越短,当流过电解电容器的电流为额定电流的3.8倍时,电解电容器一般都已经损坏。电容器与大多数电子设备和较大系统(如工厂)的电源电路并联连接,以分流并过滤来自主电源的电流波动,为信号或控制电路提供“干净”的电源。
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