铝电解电容器的基本概念与应用

      铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成；芯子含浸电解液后，电解电容用铝壳和胶盖密闭起来构成一个电解电容器。同其它类型的电容器相比，铝电解电容器在结构上表现出如下明显的特点：
　　（1）铝电解电容器的工作介质为通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层极薄的三氧化二铝（Al2O3），此氧化物介质层和电容器的阳极结合成一个完整的体系，两者相互依存，不能彼此独立；我们通常所说的电容器，其电极和电介质是彼此独立的。
　　（2）铝电解电容器的阳极是表面生成Al2O3介质层的铝箔，阴极并非我们习惯上认为的负箔，而是电容器的电解液。
　　（3）负箔在电解电容器中起电气引出的作用，因为作为电解电容器阴极的电解液无法直接和外电路连接，必须通过另一金属电极和电路的其它部分构成电气通路。
　　（4）铝电解电容器的阳极铝箔、阴极铝箔通常均为腐蚀铝箔，实际的表面积远远大于其表观表面积，这也是铝质电解电容器通常具有大的电容量的一个原因。由于采用具有众多微细蚀孔的铝箔，通常需用液态电解质才能更有效地利用其实际电极面积。　　 来源:输配电设备网
　　（5）由于铝电解电容器的介质氧化膜是采用阳极氧化的方式得到的，且其厚度正比于阳极氧化所施加的电压，所以，从原理上来说，铝质电解电容器的介质层厚度可以人为地精确控制。

　　2.2 铝电解电容器的性能特点　　

      电解电容同其它类别的电容器相比，铝电解电容器的优越性表现在以下几个方面：

　　（1）单位体积所具有的电容量特别大。工作电压越低，这方面的特点愈加突出，因此，特别适应电容器的小型化和大容量化。例如，CD26型低压大容量铝电解电容器的比容量约为300μF/cm3，而其它在小型化方面也颇具特色的金属化纸介电容器的低压片式陶瓷电容器的比容量一般不会超过2μF/cm3。
　　（2）铝电解电容器在工作过程中具有“自愈”特性。所谓“自愈”特性是指介质氧化膜的疵点或缺陷在电容器工作过程中随时可以得到修复，恢复其应具有的绝缘能力，避免招致电介质的雪崩式击穿。
　　（3）铝电解电容器的介质氧化膜能够承受非常高的电场强度。在铝电解电容器的工作过程中，介质氧化膜承受的电场强度约为600kV/mm，这一数值是纸介电容器的30多倍。
　　（4）可以获得很高的额定静电容量。低压铝电解电容器能够非常方便地获得数千乃至数万微法的静电容量。一般来说，电源滤波、交流旁路等用途所需的电容器只能选用电解电容器。
　　电容器的作用
　　1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。
　　2.电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。
　　3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
　　4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡.
　　在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧? 在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地（在这次要作用是隔直——电路中的电位关系）；交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔离作用.
　　电容补尝功率因数是怎么回事? 因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程，随着充电过程，电容上的电压逐步提高，这样就会先有电流，后建立电压的过程，通常我们叫电流超前电压90度（电容电流回路中无电阻和电感元件时，叫纯电容电路）。电动机、变压器等有线圈的电感电路，因通过电感的电流不能突变的原因，它与电容正好相反，需要先在线圈两端建立电压，后才有电流（电感电流回路中无电阻和电容时，叫纯电感电路），纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流，当电压与电流不同时产生时（如：当电容器上的电压最大时，电已充满，电流为0；电感上先有电压时，电感电流也为0），这样，得到的乘积（功率）也为0！这就是无功。那么，电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反，就用电容来补偿电感产生的无功，这就是无功补偿的原理。
　　铝电解电容器的基本概念与应用：
　　顾名思意，可以作这样的形象理解：所谓电容器（capacitor）就是能够储存电荷的“容器”。电解电容只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷（charge），而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质（dielectric）。即构成电容器的基本模型。了解了电容器的基本构造后，可能会产生这样的问题：电容从何而来？电容的物理意义为何？电容器的主要参数有哪些？电容器在电子线路中起哪些作用？下面我们将对上述问题一一作出解答。
　　众所周知，空间中的一个带电体具有两个电参数：电荷电量Q和电位势U。而这两者的比值（Q/U）表现出一种有趣的规律：这个比值仅与带电体本身的尺寸、形状及其所处的空间环境有关，而与带电体所带电荷的多少无关。也就是说，带电体所带电荷与其电位势的比值表征了带电体及其周围环境所构成的系统的一种固有属性，我们把此比值称为电容量，以C(=Q/U)来表示。电容量也可以理解为带电体（电位势一定的情况下）容纳电荷的能力。
　　电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。在LSIC、VLSIC已经大行其道的今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电，并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。电容器还常常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。
　　一般用途的变频电源电路具有变速控制简易、效率高的优点，电解电容广泛应用于各类建筑内的通风设备、工厂生产设备，具有代表性的原理示意图如图2所示。 图2一般用途的变频电源电路原理示意图电路中起输入平滑作用的铝电解电容器的额定工作电压为350V～450V，并要具有优良的流通纹波电流的能力。其焊接端子的形式依变频电路的输出功率而定：大功率输出应采用螺丝端子；输出功率较小时选用Snap-in端子。