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引用引用选择合适的工作频率来提高电解电容的可靠性

2010-05-24 00:01:26 阅读6 评论0 字号：大中小

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选择合适的工作频率来提高电解电容的可靠性，电解电容器最适宜在工频条件下做电源的滤波或在低频电路中做旁路或级间耦合。而且电路阻抗愈低愈可靠。电解电容器工作时，相当于一个电解槽，其中一个电极是电解液。由于电解液的电阻比一般金属电极高得多，因此，电解电容器的串联等效电阻较大。在直流或低频率条件下，等效串联电阻RS和等效电感L与实际电容器的介质绝缘电阻尺RP相比可以忽略不计。而随着频率的升高，等效串联电阻RS和等效电感L都会随着增大。等效串联电阻RS增大是由于"集肤效应"引起的。等效电感L是与频率成正比的磁场引起的。一般情况下，频率增加时，容抗XC的值减小，而感抗XL则增加，这表明(XC-XL)2将随频率的增加而减小，当频率增加到某个频率点(XC-XL)2=0时，阻抗Z=RS。此时电容器将出现谐振。这是电容器对电路呈现纯电阻时的谐振点。当频率高于电容器谐振点时，电容器实际上已变成一个电感而起不到电容器的作用了，所以要求一般电解电容器的使用频率不应超过20 kHz。由于大多数材料的介电常数在频率的影响下，其容量随频率的提高会大幅度下降。故当使用频率超过20 kHz时，其所允许的交流分量已很小，电容器的容量损失非常严重，此时一般可选择一只高频瓷介或云母电容器与之并联来作为高频通路，电解电容器由于容量大，可作为低频通路，其容量应大于高频电容器容量的100倍以上。由于电容器的大多数特性都在某种程度上受到频率的影响，所以要求使用频率应在谐振频率的1／2以上。使用频率过高不仅会损耗电路中的大量能量。而且可造成电容器内芯发热，从而影响电容器的可靠性。一般电解电容器应工作在10 kHz以下。如果使用频率超过10 kHz，有效容量将迅速下降，直到电容阻抗变成纯电阻。一般在100 Hz～100kHz范围内，其容量随频率的变化，固体钽电容器的频率特性优于液体钽电容器，而液体钽电容器则在1 kHz～3 kHz范围内，其容量随频率变化的下降幅度为6％，当频率增加10 kHz以上时，下降幅度将高达65％左右。这主要是由介质材料性质所决定的。如果电解电容器不能满足使用要求，可以采用四线电解电容器或其它介质的电容器。

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