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铝电解与薄膜电容器性能比较

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-01-07 13:49:00【

电解电容器的有源部分,即所谓的卷绕电池,由铝(阳极和阴极箔),纸和电解质组成,但薄膜电容器由构成其电极的金属涂覆的塑料薄膜制成。电解电容器的特点是它的“液体阴极”:涂有氧化铝作为电介质的高度粗糙的铝阳极箔的总表面可以通过导电电解质完全接触,以实现该技术的高比电容。薄膜电容器由干燥材料制成:电容器板由金属蒸汽组成,金属蒸汽沉积在用作电介质的塑料薄膜上。 通常,电介质是聚丙烯,由聚合物链组成,所述聚合物链优选在纵向和横向上取向(对于双轴取向的聚丙烯也称为BOPP)。

 

3.3uf 100v

 

这两种技术的不同电气特性源于其中使用的不同材料。实际铝电解电容器的能量密度比聚丙烯薄膜电容器高十倍。由于流过电解质的离子促进了铝电解电容器中的电流流动,因此电解质的粘度对ESR值的温度依赖性具有显着影响:在低温下,电解质变得更粘稠并且抑制电解质的自由运动。离子,导致更高的ESR值。在温度高于60°C时,ESR几乎没有变化,此外,铝电解电容器的电容随着温度下降的两位数百分比而降低。然而薄膜电容器的ESR和电容显示出很大程度上不受温度波动的影响:整个温度范围内的电容仅变化约3~5%,并且ESR值几乎保持恒定。

这些参数显示出与频率相似的性能:对于电解电容器,电容和ESR都表现出强烈的频率依赖性,而薄膜电容器在技术上有趣的频率范围内显示出几乎恒定的电容和ESR值,范围为100 Hz~200 kHz。薄膜电容器提供比e-cap更高的额定电压:单个元件的耐压可高达1500 V,而e-cap额定电压限制为650V,各个电解电容器的电压(和纹波电流)限制要求多个电容器串联和并联连接以构建“电容器组”。当串联连接电解电容器时,有源或无源平衡有利于确保DC链路电路电压在各个电容器上的均匀分布。 这种额外的努力可能非常有用,因为相对较新的“3级逆变器”拓扑具有较低的损耗,较小的中间电路负载以及具有较高输出功率和开关频率的逆变器的较低的特定成本令人印象深刻地证明了

 

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电解电容器和薄膜电容器被称为“自我修复”:电解电容器的介电层中的缺陷通过阳极氧化修复,从电解质中消耗氧气。 然而,薄膜电容器中的缺陷被烧毁并因此电隔离,但是每个烧损缺陷导致介电薄膜的小损失,即电容的小的减小。鉴于在规范限制内的操作条件,两种技术都显示出“优雅”的寿命终止行为,其主要特征是参数而非灾难性故障。工作参数温度,电压和纹波电流决定了电解电容器的寿命。 对于薄膜电容器,温度,电压和湿度限制了使用寿命。 纹波电流对寿命的影响不会进入等式,因为薄膜电容器中特别低的ESR值导致的自发热可忽略不计。 ESR的典型寿命终止更改限制是两种技术的初始ESR值的两倍或三倍。 薄膜使用寿命结束时常见的电容损耗为3%,铝电解电容为30%。

 


成本是选择技术的一个重要标准:使用铝电解电容器存储给定量能量的具体成本明显低于薄膜电容器(大约三倍)。 另一方面,薄膜电容器的优异载流能力在每安培成本方面优于电解电容器大约两倍。 这些显着差异表明这两种技术将来都会在市场上出现。