非固体电解质的铝电解电容具有最广泛的尺寸范围和最廉价的价格,它的容值范围小到0。1uF,大到2。7F,额定电压从4V到630V范围,液体电解质能供氧从而使铝氧化膜不断的重生和修复,然而由于发热导致电解液在一定温度下的蒸发,很大地限制了电解电容的寿命,使它往往成为系统寿命的短板。由于阳极氧化的原理,铝电解电容为极化电容,它的电极不能反接,也不能接交流电压。
图2。1多连接箔 图2。2铝电解电容 图2。3单端铝电解电
电容展开图 横截图 容的结构
如上图2。1-图2。3展示了铝电解电容的内部构造,图2。1中展示的是电容多连接箔的展开图,从图中可以看出它包括阳极箔(Anodefoil),阴极箔(Cathodefoil),和箔间间隙(Paperspacer)。图2。2展示的是铝电解电容的横截面图,从图中可以看出,阳极由不平整的阳极箔(Roughnedanodefoil),绝缘膜(Dielectric)构成,阴极由阴极箔(cathodfoil),空气绝缘氧化层(Airbasedoxidelayer)组成,在阴极和阳极之间充斥着电解质(Electrolyte)及箔间空隙(Paperspacer),图2。3展示的是铝电解电容的整体结构,包括铝壳(Aluminumcan),绝缘套管
(Insulatingsleeve),内部铝连接片(Inneraluminumconnectionpart),折子单元
(woundcell),橡胶填充(Rubbersealing)及端口连接子(Terminalleads)构成,其中折子单元具体由图2。2展示的各部分组成。
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;
(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。文献综述
(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。
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。
(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。
(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 CCMBoost变换器输出电容ESR和C的在线监测研究(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_92283.html