铝电解电容器,又称电容,是一种储能元件,其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种,它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。

1.铝电解电容器的构成

 

电解纸、电解液、阳极铝箔、阴极铝箔、胶盖、胶管、导针和铝壳。铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸由里及外的顺序依次叠放,卷绕成圆柱状而形成的。

形成于阳极内侧表面极薄的一层氧化铝在电解电容中扮演电介质的角色。它具有优越的介电常数 e 及单向特性当与电解液接触后,这层氧化膜就具有优良的单方向绝缘特性。电介质这一特性决定了电解容的单向极性应用。阴/阳都有此般同样的氧化薄膜,其就成为无极性行电解电容。在工艺上,这一层是在一片高纯度的蚀刻铝箔上进行极化而得。阳极箔片进行极性化的这一过程施加的DC 电压进行,这一电压被称为“化成电压”。电介质层的厚度近乎正比于极化过程所施加的“化成电压”,大约的关系。氧化铝形成的化学表达式。电介质层构成了一个依电压变化而变化的电阻,此电阻的电流即所谓的漏电流。当电压到达“化成电压”后,漏电流急剧上升以至损坏电容器。此具有单向特性电介质无法承受反向的电压,很小的反向电压就会形成很大的反向电流以损坏电容器。
 
阳极箔片进行极性化所施加的“形成电压”决定了电介质(氧化铝层)的厚度,而此厚度决定了此电容器的耐压等级。

铝电解电容器的构成

(图片来源于互联网)

 

2.铝电解电容器的特点

 

电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。

电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容比)。

电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造铝电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。

铝电解电容器的特点

(图片来源于互联网)

 

3.铝电解电容器的用途

 

铝电解电容器在电路中常被用作交流旁路和滤波的作用,在要求不高的时候也会用于信号耦合。前面说过铝电解电容器的电性能好、可靠性高、应用范围广泛是一种常见的通用型电解电容器。但铝电解电容器的作用仅限于旁路、滤波、耦合,是因为它同时也具有具有误差大、漏电大、稳定性差的特点。

铝电解电容器在电子线路中的基本作用一般概括为:通交流、阻直流,具有滤波、旁路、耦合和快速充放电的功能,并具有体积小、储存电量大、性价比高的特性。随着现代科技的进步与电容器性能的不断提高,铝电解电容器已广泛应用于消费电子产品、通信产品、电脑及周边产品、新能源、自动化控制、汽车工业、光电产品、高速铁路与航空及军事装备等。

 

铝电解电容器的用途

(图片来源于互联网)

 

4.铝电解电容器工作原理

 

所有电容器都由两层导电材料(或电极)组成,这两层导电材料则由介电材料制成的一个绝缘体隔开。这些层之间会产生一个电场,当有电流给电容器充电时,它就可以存储能量。铝电解电容器的特点是它的电极由铝箔制成,而导电液体,即电解液置于两个铝箔电极之间。通过电化学反应,在阳极上箔会形成氧化层(Al2O3),它在铝电解电容器中充当电介质。

铝电解电容器工作原理

(图片来源于互联网)