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有极性电容和无极性电容原理上相同,都是存储电荷和释放电荷;极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。 区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。反过来讲,人们根据生产实践需要,实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。随着科学技术的发展和新材料的发掘,更、多样化的电容器会不断涌现。 1、介质不同 介质是什么东西? 说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的电容有极性电容容量大。另外,不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。无极性电容介质材料也很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。 2、性能不同 性能就是使用的要求,需求化就是使用的要求。如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能使用有极性电容,有极性电容是不可逆的。就是说正极必须接高电位端,负极必须接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上,做偶合、退偶合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。无极性电容种类很多,不一一赘述。
铝电解电容器常用标称:电容量(CR)、损耗角正切(tgδ)、漏电流(ILC)、额定工作电压(UR)、阻抗(Z)1、电容量:是指在电容器上标明的电容量值,是设计容量的名义值。2、损耗角正切:用于脉动电路中的铝电解电容器,实际上要消耗一小部分有功的电功率,这可用损耗角正切来表征,它是电容器电能量损耗的有功功率与无功功率之比。对于电解电容较常采用串联等效电路,如图1-1所示,则其损耗角正切tgδ为:图1等效串联电路和电流电压矢量图3、漏电流漏电流:当对电容器施加直流电压时,将观察到充电电流的变化:开始很大,然后逐渐随时间而下降,但并不等于零,而是达到某一终值后,趋于稳定状态,这一终值称为漏电流。漏电流ILC是电解电容器五大电参数之一,用来表征电解电容器的绝缘质量。与施加电压的大小、环境温度的高低和测试时间的长短都有密切关系,故在规定漏电流值时必须标明其测试时间“t”、施加电压“U”和环境温度“T”的大小。
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这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗,同时,对于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般低频用普通电解电容器在10kHz左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使用要求。用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。通过实验可发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。开关电源为了而提高了工作频率的高频化,特别是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性,输出端低阻抗化。要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化,必须降低等效串联电阻。耐纹波电流影响电解电容器性能的的参数之一就是纹波电流问题。
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