电解电容器知识解答

一、电解电容器
    以钽、铝或铌等阀金属为阳极，并在阳极基体表面经电化学方法生成一层金属氧化膜作介质,该介质与阳极基体形成一个不能分离的整体，具有此类结构特点的电容器称之为电解电容器。

二、电容量
    当电容器上施加一定的直流电压U，两个极板上就分别带有等量异号的电荷Q。且电压U和Q的比值是一个恒定不变的数值，这个数值就是电容器的电容量C，即：C=Q/U，因此电容量是一个表征电容器的电荷存贮能力的参数。
    在公式：C=Q/U中，
    Q的单位-库仑，U的单位-伏特，C的单位-法拉。
    但实际使用中，因法拉（F）的单位太大，因此常采用微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等单位作为电容器电容量的单位，其等量关系如下：
    1F=10⁶μF   1μF=10³nF    1nF=10³pF

三、标称电容量与允许偏差
    通常标志在电容器上的电容量，称为电容器的标称电容量。标称电容量与实际电容量之间允许的最大偏差范围，称为电容量允许偏差。
    电容器的标称电容量系列一般是由GB/T2471中规定的E24、E12、E6三个系列所计算的数值，经过修正而得到的一系列优选数值所组成。如E6系列标称电容量的优先值为：1，1.5，2.2，3.3，4.7，6.8及其十进倍数。
    电容量允许偏差有±5%、±10%、±20% 等，分别用字母J、K、M等表示。

四、损耗角正切
    在实际应用中，电容器必然会消耗掉部分有功功率，所消耗的有功功率Ur与无功功率Uc的比值称之为损耗角正切(tgδ)。根据电压、电流矢量图（见图1），电容器上电压的相位落后电流π/2，因此电容器损耗角正切可按下式进行计算：
    tgδ=Ur/Uc=ωCr
    损耗角正切是表征电解电容器质量优劣的一个重要参数，其值越小则电容自身损耗就越小，工作时温升就越低。损耗角正切随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。

 
图1 电压、电流矢量图

五、等效串联电阻

    电容器在实际应用中可以等效为一个理想电容器C与一个电阻串联而成，这个电阻即为等效串联电阻（ESR）。等效串联电阻（ESR）主要由三部分组成：一是介质损耗部分电阻（r_介）；二是电解质部分电阻（r_解）；三是极板和导电层的自身电阻以及两者间的接触电阻（r_金）。
    等效串联电阻（ESR）的计算公式如下：
    ESR= r_介+r_解+r_金

六、漏电流

    对于电解电容器，因其介质氧化膜或多或少存在着孔洞、疵点、裂纹等缺陷，电解电容器的漏电流就是通过这些缺陷的电子电流和离子电流。
    漏电流是用以表征电解电容器的绝缘性能，它与施加电压的大小、环境温度的高低和测试时间的长短有关。其计算公式为：
    I=K•CR•UR
其中：K：漏电流常数；
      CR：标称电容量； 
      UR：施加的直流电压。

七、电解电容器命名方法
    电解电容器的型号命名一般由四部分组成，依次分别代表名称、材料、分类和序号。
    第一部分：名称，用字母C表示；
    第二部分：材料，分别用字母A 、D、 N等表示，其中：A-钽电解电容器、D-铝电解电容器、N-铌电解电容器；
    第三部分：分类，一般用数字或字母表示，1-箔式，3-烧结型非固体，4- 烧结型固体，7-无极性；
    第四部分：序号，用数字1、2、3等表示； 
    以CA35为例，其中：“C”表示电容器；“A”表示钽电解电容器；“3”表示烧结型非固体；“5”为序号。
    对于有失效率等级的电解电容器，命名时在第二部分后增加“K”，如CAK35。
    对于“七专”等级的电解电容器，命名时在第一部分前面加“G”，如GCA35。