铝电解电容的纹波电流

实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。 实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。 为了达到高效率，开关电源提高了工作频率的高频度，特别是在小型高输出开关电源中，输入滤波电容要求高纹波和低输出阻抗。为了使输出滤波电容器高频低阻抗，必须减小等效串联电阻。 纹波电流是影响电解电容器性能的重要参数之一。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。从特性曲线可以看出（图中所示为电渣重熔时纹波电流产生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比。因此，随着纹波电流的增大，每小时寿命曲线近似于抛物线函数曲线。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。毕竟，大容量铝电解电容器所能承受的纹波电流要大于小容量铝电解电容器；也可以并联多个小容量铝电解电容器，并可选择低纹波电流电路拓扑。一般来说，反激式变换器产生的开关电流相对大。 对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。究其原因，是在数字设备中，随着功能的增加，电路的电流有增大的趋势。对于液晶电视MPEG编解码的图像处理电路，2006年芯片中电源电路的电流约为3a。据相关人士预测，在增加电路规模以满足全高清（FullHD）的要求后，芯片中的电流将增加到 左右，2008年左右将达到8A~9A。

电解电容寿命与热点温度

热点温度是影响电容器工作寿命的主要因素。电容器内部温升与能量损失呈线性关系。电容器充放电时，电流流过电阻会造成能量损失，电压的变化也会在通过介质时造成能量损失。此外，漏电流引起的能量损失会导致电容器内部温度升高。使电容器具有令人满意的ESR值的主要措施之一是用一根或多根金属电极引线连接外电极和芯包，从而降低芯包与引脚之间的阻抗。利用激光焊接技术，可以在芯包上增加更多的电极引线，使电容达到较低的ESR值。 9热点温度是影响电容器工作寿命的主要因素。以下因素决定了外部温度（TA）、总热阻（RTH）和交流电流引起的能量损失（Ploss）。电容器内部温升与能量损失呈线性关系。电容器充放电时，电流流过电阻会造成能量损失，电压的变化也会在通过介质时造成能量损失。此外，漏电流引起的能量损失会导致电容器内部温度升高。 在非固体电解液的电容中，电介质是阳极铝箔的氧化层。电解液作为阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电接触。吸收电解液的纸介质层成为阴极铝箔和阳极铝箔之间的隔离层，铝箔通过电极引线件连接到电容器的端子上。·通过降低ESR值，可以降低由纹波电流引起的内部温升。这可以通过使用多电极引线和激光焊接电极来实现。电容器的温升由ESR值和纹波电流决定。使电容器具有令人满意的ESR值的主要措施之一是用一根或多根金属电极引线连接外电极和芯包，从而降低芯包与引脚之间的阻抗。芯包上电极引线越多，电容的ESR值越低。利用激光焊接技术，可以在芯包上增加更多的电极引线，使电容达到较低的ESR值。这也意味着电容器可以承受更高的纹波电流和更低的内部温升，也就是说，更长的工作寿命。否则会增加电路的电容值，导致电路短路。