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电子学/电容器结构

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电解电容器

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来自维基百科,自由的百科全书:电解电容器

电解电容器是一种电容器,其单位体积的电容比其他类型更大,这使得它们在相对高电流和低频率的电路中很有价值。这在电源滤波器中尤其如此,它们在这些滤波器中存储电荷,以调节输出电压和电流波动,频率为交流输入电源频率或其两倍,在整流器输出中,特别是在没有可提供类似低频电流容量的可充电电池的情况下。

电解电容器由两片导电铝箔组成,其中一片镀有绝缘氧化物层,以及浸泡在电解质中的纸质间隔物。由氧化物层绝缘的箔是阳极,而液体电解质和第二片箔充当阴极。然后将此叠层卷起来,安装有引脚连接器,并放置在圆柱形铝外壳中。(两种常用的几何形状使用轴向引线,或者分别在圆柱体的一个圆形表面上的两个引线或凸耳。)

电解电容器的常见建模电路具有以下原理图

              R_leak
              _______
       o-----|_______|-----o
       |                   |
       |                   |    
(+)    |        ||         |      _______                 (-)
 0-----o--------||---------o-----|_______|-----oOoOoOo-----0
                ||                 R_ESR        L_ESL
               C

其中 R_leak 是漏电流电阻,R_ESR 是等效串联电阻,L_ESL 是等效串联电感(L 是电感的传统符号)。

R_ESR 必须尽可能小,因为它决定了电容器用于平滑电压时的损耗功率。损耗功率与流过它的纹波电流成线性比例,与 R_ESR 成二次方比例。低 ESR 电容器对于电源的高效率至关重要。

需要注意的是,这只是一个简单的模型,没有包括与实际电解电容器相关的所有影响。

由于电解质会蒸发,设计寿命通常以一定温度下的小时数来评定。例如,通常为 105 摄氏度下 2000 小时(这是最高工作温度)。每降低 10 度,设计寿命就会翻倍,在 45 度下达到 15 年。

电解电容器在以错误极性充电时可能会爆炸(具有弱连接安全阀)。

它们是由什么制成的

铝电解电容器包含铝箔、多孔纸和电解质。这通常是水溶液中的硼酸或硼酸钠,添加了一些糖或乙二醇以延缓蒸发。虽然你不应该吃这个,也不应该让它进入你的眼睛,但它没有很强的腐蚀性或危险性。在拆解旧电容器后,只需从皮肤上冲洗干净即可。

湿式钽电解电容器(低电压,而且价格昂贵,一般只有军方能负担得起)确实含有硫酸。我怀疑这些电容器是否会在音频设备中找到。

但是,务必始终小心谨慎,不要冒险。始终建议戴上安全眼镜。对于化学品,额外的预防措施总是值得的。

外部链接

   * Electrolytic Capacitors


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