在這方面,鋁電解有明顯的缺點,鋁電解的貯存期愈長,氧化膜被損傷的可能性愈大。這是由于其中的雜質(zhì)金屬離子與鋁箔組成微電池的作用以及含水較多的工作電解液對鋁氧化膜的水合侵蝕。也可能其中的溶質(zhì)對鋁氧化膜還有溶解破壞作用,因為如果電解液PH值偏離中性很多,就可能出現(xiàn)這一現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為去形成作用。另外,如產(chǎn)品本身結構密封性不好,則電解液成分有揮發(fā)損失甚至干涸的可能,另外還會吸收外界潮氣等,更促進了破壞的加劇。所以在經(jīng)過較長時間的貯存后,一接上額定電壓,漏電流很大,而且在正常時間內(nèi)降得很慢,氧化膜也會來不及修復,造成氧化膜更多部位的擊穿,此時產(chǎn)品將發(fā)熱,即可能導致性損壞。但一般遇到這種情況,可逐漸升壓,電容就可以逐漸恢復正常 ??傊?,漏電流大小是衡量電容性能及工藝過程是否合適和文明生產(chǎn)程度的一個直接標志,任何原材料中的雜質(zhì)以及操作中的污染(灰塵、汗?jié)n等),均有可能導致氧化膜生長不均以及膜上存在缺陷,而組成穩(wěn)態(tài)漏電流的主要部分---電子電流,就是通過缺陷以及箔的邊緣而進行的。
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因其低成本的特點,尼吉康回收電解電容一直都是電源的常用選擇。但是,它們壽命有限,且易受高溫和低溫條件的影響。鋁電解電容器在浸透電解液的紙片兩面放置金屬薄片。這種電解液會在電容器壽命期間蒸發(fā),從而改變其電氣屬性。如果電容器失效,其會出現(xiàn)劇烈的反應:電容器中形成壓力,迫使它釋放出、腐蝕性氣體。
電解質(zhì)蒸發(fā)的速度與電容器溫度密切相關。工作溫度每下降 10 攝氏度,電容器壽命延長一倍。電容器額定壽命通常為在其額定溫度下得出的結果。典型的額定壽命為 105 攝氏度下 1000 小時。選擇這些電容器用于圖 1 所示 LED 燈泡 等 長壽 命應 用 時( LED 的 壽命 為 25000 小時),電容器的壽命便成了問題。要想達到 25000 小時壽命,這種電容器要求工作溫度不超過 65 攝氏度。這種工作溫度特別具有挑戰(zhàn)性,因為在這種應用中,環(huán)境溫度會超出 125 攝氏度。市場上有一些高額定溫度的電容器,但是在大多數(shù)情況下,鋁電解電容器都將成為 LED 燈泡壽命的瓶頸組件。
在開關電源的原邊一旦采用有源濾波器電路,則鋁電解電容器的使用環(huán)境變得比以前更為嚴酷:(1)高頻脈沖電流主要是20kHz~100kHz的脈動電流,而且大幅度增加;(2)變換器的主開關管發(fā)熱,導致鋁電解電容器的周圍溫度升高;(3)變換器多采用升壓電路,因此要求耐高壓的鋁電解電容器。這樣一來,利用以往技術制造的鋁電解電容器,由于要吸收比以往更大的脈動電流,不得不選擇大尺寸的電容器。結果,使電源的體積龐大,難以用于小型化的電子設備。為了解決這些難題,必須研究與開發(fā)一種新型的電解電容器,體積小、耐高壓,并且允許流過大量高頻脈沖電流。另外,這種電解電容器,在高溫環(huán)境下工作,工作壽命還須比較長。高溫、長壽命化在開關電源設計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的為廣泛。電解電容器的壽命與電容器長期工作的環(huán)境溫度有直接關系,溫度越高,電容器的壽命越短。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時已經(jīng)損壞,如:EPCOSB41303,B43303等型號的電解電容器。但是現(xiàn)在有很多種類的電解電容器的工作環(huán)境溫度已經(jīng)很高。
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