MKK440-D-28电容器

电解电容在各种各样的电容中占据特殊的位置，这是因为其工作原理是一个电化学过程。
电解电容的优点使其应用广泛，其主要优点是容量密度大，这样可以使容量可以做到法拉以上，并且可以输出很大的纹波电流，而且有很高的可靠性及优良的性价比。
电解电容包含两个导电电极，中间有绝缘层隔开。一个电极（阳极）由扩大了表面积的铝箔形成。铝氧化层（AL2O3）在其表面形成绝缘层。与其它电容相比，铝电解电容的负极（阴极）是导电液体，称作电解液。另外一个铝箔，是所谓的阴极箔，其有更大的表面积，以传递电流到电解液。
电解电容基本构造
C=??0×?r×?? d
C 容量，单位是F
?0 绝对介电常数，单位是As/Vm
?r  相对介电常数 (对于AL2O3是9.5)
A  电容电极面积，单位是m2
d   电极间距离，单位是m
电容的阳极是极纯的铝箔，其有效表面被极大地增大（比例可以到200倍），增大方式是一个电化学腐蚀过程，这样可以使电容到最大容量。化学腐蚀的方式以及程度过程不同，决定于其不同要求。
蚀刻铝箔使得很紧凑的铝电解电容尺寸得以实现，而且是现在唯一使用的方式。
使用未经蚀刻的铝箔做为电极的铝电解电容电气特性更好，但这样的电容体积庞大，现在只在一些特殊应用中使用。
铝电解电容的绝缘层是由阳极氧化（化成）在铝箔上形成铝氧化物层，绝缘层厚度随着化成电压的增大而增大，其比率是1.2 nm/V。 即使是很高耐压的电解电容，其氧化层也不超过1 ?m这样可以节省电极空间。这是高容积率可以实现的一个原因（相比较而言，纸绝缘层的最小厚度为6 to 8 ?m)。
在化成过程中，蚀刻铝箔的细小凹陷由于化成电压及蚀刻铝箔的厚度不同而结壳厚度不同。由于这个效应，在铝箔蚀刻时电容的工作电压范围必须予以考虑。氧化层的阻抗随电压变化而变化，这使得电流随电压的增加而很陡峭地增加
上述的铝电解电容只有在正确连接时才能正常工作，电压正极必须接阳极铝箔，负极接阴极。如果接反，会导致电解过程发生，这样会在阴极铝箔上形成绝缘层。在这个过程中，内部会产生很高的热量，气体散发导致损害电容。而且，阴极电容也会随着氧化层厚度的增加而减小，并且与阳极电容串联，从而大幅度减少整个电容容量。
这里描述的电解电容只适合直流应用，直流电压也许是一个波纹电压，例如叠加了交流成分的直流电压，但必须是电压正极连阳极。这样的电容是有极性电容，可以用到大部分场合。如上面所指出的，有极性电容不允许电压反接。如果电压加反且电压值不超过1.5 V，可以允许很短时间，因为阴极产生对电容有损害的氧化层由于电压还很低只是刚刚开始（原因是阴极铝箔上有一层空气氧化层，其击穿电压为1.5 V)

2：标准与规格
2.1 通用级及长寿级电容
铝电解电容通常分为两种基本类别：高可靠应用类及通用类。这种区别也被有关的IEC标准采用。
在IEC的出版物里高可靠性电容被定义做"Long- Life Grade" 电容。LL简写会印在电容上，除了章节1中描述的过阳极氧化外，也要做进一步的测量来提高可靠性。
总体来讲，用在铝电解电容上的材料必须符合高纯度要求，那些用做制造LL级别材料必须特殊挑选。LL系列的设计努力影响电容体积及价格。
在IEC出版物里，通用级别铝电解电容被称作"General-Purpose Grade"

2.2 应用标准
铝电解电容的国家标准是IEC 60384-4, 德国称作DIN IEC 60384-4.
将来，德国的规格必须符合IEC规范或者引入IEN 130300, 这个标准的技术内容与IEC规范相同。
上述的组合标准之外还有一套具体标准来做补充，这些具体标准用做特殊设计（如轴线引线电解电容），经常这些具体标准的电气特性要好过组合标准。具体标准里也包括最大允许尺寸及容量和额定电压。
近期规格里给出的容量级别依照E3及E6系列。
额定电压值依照R5系列来标准化，在一些例外里，电压级别符合一些特殊要求。
下列标准适用于非固态的铝电解电容
IEC 60384-1 (与DIN EN 60384-1, EN 60384-1相同):
一般标准:
电子设备用固定电容：
IEC 60384-4 (与DIN IEC 60384-4, EN 130300相同):
组合规格:
适用于固体与非固态铝电解电容
IEC 60384-4-1 (与DIN IEC 60384-4-1, EN 130300相同):
空白具体规格:
非固态铝电解电容
正确使用铝电解电容的重要注意事项可以在CENELEC REPORT
R040-001 的"Guide for the application of aluminum electrolytic capacitors"里找到。
3 电气参数定义
3.1电压
3.1.1额定电压VR
3.1 Voltages
3.1.1 Rated voltage VR
额定电压VR是设计电容时设计的而且表示在电容上的直流电压。对于铝电解电容，额定电压?100 V通常叫做低压电容，而额定电压>100 V 称作高压电容 (请参照总技术文档 15 料号系统)
3.1.2 工作电压Vop
电容可以在额定电压（包含一些叠加成份）下额定工作范围内连续工作。
允许的连续工作电压范围为0V到额定电压之间。在很短时间内，电容可以承受不超过1.5 V 的反向电压。
3.1.3浪涌电压  VS
浪涌电压是短时间内可以加在电容上的最大电压，比如一小时内5次，每次一分钟。IEC 60384-4 定义浪涌电压如下：
如果 VR ??315 V: VS = 1.15倍VR
如果 VR > 315 V: VS = 1.10倍VR
3.1.4 瞬时电压
Epcos生产的一些电容可以承受超过浪涌电压的电压值。由于客户的要求随着应用的不同而不同，我们不声明标示的功率级别符合客户的过压要求。
3.1.5叠加的交流电压，纹波电压
施加在电容上的交流成份，或称作纹波电压加上给电容施加的直流电压不允许超过额定电压，纹波电流也不允许超过额定值，而且电压也不允许反接。
3.1.6 反向电压Reverse voltage
铝电解电容是有极性的电容，如果需要，应当加一个二极管来保证电压不会接反。二极管正向压降不许超过0.8 V。低于1.5 V的反向电压可以施加不超过1秒钟，但不许是连续电压或者重复施加。
3.2电容量
3.2.1交流及直流容量
电容的容量可以由测量它的交流阻抗（考虑振幅及相位）或者测量当一个直流电压施加上去时它保留的电荷来得到。两种方法的结果差距很小。总体来讲，施加直流电压得到的结果（直流电容）值要高于施加交流电压得到值（交流电容）。比例因子大概是1.1比1.5，最大差别是在低电压测量时产生的。
在大多数应用下（例如滤波或耦合），一般是测量交流电容。
等效串联线路的容性元件的电容CS可以由施加?0.5 V交流电压来测得。由于交流电容决定于频率及温度，IEC 60384-1和IEC 60384-4规定了测试频率为
100 Hz或者120 Hz，测试温度为20 ?C (其它参考温度由特殊要求来决定).
也有其他应用（如放电或者定时线路）直流电容起决定性作用。不管这一事实，用交流方法测得电容量的电容也可以用作这些应用，但要做一些修正来做补偿。
然而，在一些例外情况，必须测得直流电容量。IEC出版物没有提供过有关规范。因此，DIN规定了一个单独的标准。这个标准称作DIN 41328-4, 它描述了一个测量方法，包括一次性的，不重复发生的电容充放电。

3.2.2 额定容量CR
额定容量是电容设计和标示的交流电容值。CR是由(IEC 60384-1 and IEC 60384-4)规定的特殊标准来测得的。基准值按E3和E6系列来标出。
EPCOS定义CR单位为 ?F，在100Hz， 20 ?C 时测得，符合IEC 60384-4标准。
3.2.3 容量误差
容量误差是电容实际容量离开额定容量分布范围。容量误差会表示在元器件上，
EPCOS用IEC 60062的代码来标示误差; 这些代码也是编码系统的一部分(参照总技术文档第13 电容表示)
3.2.4 电容温度特性
电解电容的容量不是在所有工作情况下都是常量，温度对容量有很大影响。温度降低时，电容粘性增加，这会降低导电性。

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