为何卧式电解电容厂家不提供ESR数据原因
ESR是高频电解电容里面最重要的性能参数,很多电容供应商都强调“LOW ESR”这一性能特征,上文中“卧式电解电容ESR性能参数的重要性”说明其重要位置,但是很多时候电解电容生产厂家不会标注出来!如不提起根本就没人知道。这又是为何呢?
从电解电容器的生产工艺上虑,电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻(ESR)的主要部分。多数铝电解电容器生产厂商是不给出ESR数据的主要原因 主要是:相对于其它介质的电容器,铝电解电容器的ESR显得太大。如1μF/16V的普通铝电解电容器,其ESR一般在20Ω左右;100μF的铝电解电 容器,其ESR也是在1.5~2Ω之间。
试想,这样的数据写在数据手册里肯定会影响应用者的应用铝电解电容器的信心。因此,在某种以上说,应用铝电解电容器是一种无奈的选择。会影响铝电解电容器的应用。
对于一般应用的铝电解电容器,多数铝电解电容器生产厂商是不给出ESR数据的,对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。
影响电解电容寿命的因素
电解电容广泛应用在电力电子的不同领域,主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波,另外还用于非精密的时序延时等。在开关电源的MTBF预计时,模型分析结果表明电解电容是影响开关电源寿命的主要因素,因此了解、影响电容寿命的因素非常重要。
电解电容的寿命取决于其内部温度。因此,电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。从设计角度,电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。而对应用者来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。
设计上虑因素
在非固态电解液的电容里,电介质为阳极铝箔氧化层。电解液作为阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电接触。吸收电解液的纸介层成为阴极铝箔与阳极铝箔之间的隔离层,铝箔通过电极引接片连接到电容的终端。
. 通过降低ESR值,可减少电容内由纹波电流引起的内部温升。这可通过采用多个电极引接片、激光焊接电极等措施实现。
ESR值和纹波电流决定了电容的温升。促使电容能有满意的ESR值的主要措施之一是:通常用一个或多个金属电极引接片连接外部电极和芯bao,降低芯bao和引脚之间的阻抗。芯bao上的电极引接片越多,电容的ESR值越低。借助于激光焊接技术,可在芯bao上加上更多的电极引接片,因此使电容能达到较低的ESR值。这也意味着电容能经受更高的纹波电流和具有较低内部温升,也就是说更长的工作寿命。这样做也有利于提高电容抗击震动的能力,否则有可能导致内部短路、高的漏电流、容值损失、ESR值的上升和电路开路。
. 通过对电容芯bao和铝壳底部之间良好的机械接触及通过芯bao中间的热沉,可将电容内部热量有效地从铝壳底部释放到与之联接的底板。
内部热传导设计对于电容的稳定性和工作寿命极其重要。在Evox Rifa公司的设计中,负极铝箔被延长到可直接接触电容铝壳厚的底部。这底部就成为芯bao的散热片,以使热点的热量能释放。如选用带螺栓安装方式,安全地将电容安装到底板上(通常为铝板),可得到更为quan面的具有较低热阻(Rth.)的热传导解决方案。
. 通过采用整体绕注有电极的酚醛塑料盖和双重的te制的封垫与铝壳紧密咬合,可大大减少电解液的损失。
电解液通过密封垫的蒸发决定了长寿命的电解电容工作时间。当电容的电解液蒸发到一定程度,电容将最终失效(这个结果会因内部温升而加速)。Evox Rifa公司设计的双层密封系统可减缓电解液蒸发速度,使电容达到其最长的工作寿命。
以上这些特性保证了电容在要求的领域中具有很长的工作寿命。