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。

铝电解电容的故障原因

当ESR较小时，当电流较大时，电容器输出电压下降很小。随着电流的增加，降低电渣重熔的要求可能是促进电容器更换过程的主要原因。与铝电解电容器的ESR接近1Ω相比，多层陶瓷电容器的ESR很小，小于10mΩ。铝电解电容器也在开发电渣相对较小的产品，其ESR约为一般产品的1/2～1/3。铝电解电容器作为输入滤波和平滑功能，其质量和可靠性直接影响开关电源的可靠性。铝电解电容器一旦发生故障，将导致开关电源的故障。 当ESR较小时，当电流较大时，电容器输出电压下降很小。随着电流的增加，降低电渣重熔的要求可能是促进电容器更换过程的主要原因。与铝电解电容器的ESR接近1Ω相比，多层陶瓷电容器的ESR很小，小于10mΩ。导电聚合物电容器的ESR一般为几十兆欧，小电容器的ESR小于10mΩ。铝电解电容器也在开发电渣相对较小的产品，其ESR约为一般产品的1/2～1/3。 开关电源是开关控制的直流稳压电源。它具有体积小、重量轻、效率高等特点，广泛应用于各种通信设备、家用电器、计算机和终端设备中。铝电解电容器作为输入滤波和平滑功能，其质量和可靠性直接影响开关电源的可靠性。铝电解电容器一旦发生故障，将导致开关电源的故障。 开关电源用铝电解电容器的失效形式有击穿故障、开路故障、漏液故障和电气参数超差故障。击穿失效可分为介质击穿和热击穿。对于大功率、大电流输出的电解电容器，热击穿故障往往占一定比例；开关电源用铝电解电容器开路故障的主要失效形式是电腐蚀，漏电是开关电源用铝电解电容器的常见故障形式，开关稳压电源用铝电解电容器常见的故障形式是电容器容量减小、泄漏电流增大和电容器芯部干燥损耗角正切值增大。 在电子电路中，电解电容是必不可少的，随着电子设备的小型化，要求越来越多的电解电容器具有更好的频率特性、更低的ESR、更低的阻抗、更低的ESL、更高的耐压性能和无铅化，这也是今后电解电容器的发展方向。采用铌、钛等新型介质材料，改进结构，可以实现电容器的小型化、大容量化。但是，通过开发新的电解液，优化工艺和结构，可以实现低ESR和低ESL，使产品向更高电压方向发展。在信息技术飞速发展的今天，电容器始终是关键部件之一。我们将继续应用新技术和新材料，开发满足信息时代需要的高性能电容器。