铝电解电容的设计关键技术

1.铝电解电容的设计技术

a) 额定工作电压U R ： 根据UR选择阳极箔和电解纸的规格以及工作电解液的系列。

b) 标称电容量CR和允许偏差等级： 决定阳极箔和阴极箔的开片长度和型号。

c) 脉动电压的频率： 标准品电解电容器是应用在直流或直流电压叠加额定纹波电压的电路中，如果是在高纹波、高频率的电流中，必须专门设计。

d) 工作温度范围： 工作电解液在上下限温度范围内都可靠工作，关键是选好阳极箔和电解液。

e) 纹波电流大小： 了解纹波电流的频率和大小，确定在高频下损耗角正切引起消耗功率增加和因此导致的产品温升。

f) 特殊参数要求： 如充放电次数，起动电压和电流（电动机）。

2.开片尺寸的计算

根据阳极箔的比容Ca和阴极箔比容Cc，可知复合比容C0为：，电容量为：

由公式计算出的电容量会比实际的偏低2%-10%，主要是因为：

含浸率影响

由于阳极箔腐蚀系数高，表面的氧化膜是微孔结构，电解液也具有粘性，难难完全渗透，所以阳极箔实际的有效表面积比理论的小。

工艺误差

阳极箔阴极箔不可能完全对齐，重叠面积减少，实际电容量也减小。

箔比容差

箔存放时间长，比容会降低。

** 基于上述原因，需要一个修正系数K**

3.正铝箔的选择

a)耐压强度

选取形成电压为Uf的阳极箔

**b) **阳极箔纯度

3N（99.8%），4N（99.9%）

**c) **电气性能

在满足条件的同时，尽可能的选择比容小和形成电压高的阳极箔

**d) **机械强度

尽可能选取抗弯和折弯强度大的阳极箔

**e) **工作上限温度

阳极箔有85摄氏度和105摄氏度之分。

**f) **经济性

4.负极箔的选择

a)耐充放电特性

** 当电容器放电时，阳极上的充电电荷以反方向的电压对阴极充电，此电压如果超过阴极耐压就会使阴极化成，阴极容量减小：**

耐纹波电流特性

** 若纹波电压过大，电容器放电时反方向电压加在阴极箔若超过耐压，则阴极箔被化成，容量减小。**

4.电解纸的选择

a)电解纸厚度

电解纸越厚，隔离效果越好，短路概率越小，并且对于同类型的电解纸来说，更厚的吸收的电解液更多，寿命越长。但是，电解纸越厚，电流流过的路程越长，阴极串联电阻增大，损耗角正切也会增大，芯包的体积也越大，应当尽可能选择薄的电解纸，低压一般用40um，低压大容量50um，中高压用60-70um。

b)电解纸密度

密度越大，防短路效果越好，不良率也越低，不过密度过大也会导致其含浸量差，电解液量相对少，导致产品ESR和损耗角正切偏大。