电解电容器教材

電解電容器教材台灣電容器製造廠股份有限公司塑膠薄膜電容器聚苯乙烯薄膜電容器聚丙烯薄膜電容器紙質電容器電容器之種類陶瓷電容器溫度補償用陶瓷電容器半導體陶瓷電容器電解電容器鋁液體電解電容器鋁固體電解電容器鉭液體電解電容器鉭固體電解電容器雲母電容器鈕扣型雲母電容器片狀雲母電容器箱型雲母電容器一、電容器之種類.二、電容器之介紹.1.電解電容器之標示.2.容量之單位.電解電容器容量之單位為法拉(F)，由於法拉單位太大，一般均用microfarads(MFD)1μF=10－6F。3.電容器之特性.一般電解電容器有三個電氣特性﹕容量、損失、漏洩電流。a.容量(Capacitance)﹕電容器所能儲存電荷之能力稱為容量(μF)。b.損失或散逸因數(DissipationFactor)﹕電容器於充電時。其負電荷經由陰極及電解液傳至化成膜的表面，因電解液的電阻值比金屬導體為高，故電容器之損失，可由電解液的電阻值來決定。c.漏洩電流(LeakageCurrent)﹕電解電容器的陽極化成膜，如不破壞則陽極與陰極間應沒有電流流通，但事實上化成膜衣非十分地完整，其在形成中常會受到輕微污染、磨損，以致兩極間有少許之電流流通，此電流即為漏洩電流。三、電解電容器之原理.電容器是由兩塊平行金屬板以及兩金屬板之間放置一誘電體所構成。電容器依照所使用之電極材料.誘電體(鋁、鉭質)之種類而付予電容器之名稱。陽極(金屬)陰極誘電體(金屬陽極氧化皮膜)電解質四、電解電容器之構造.電容器鋁外殼電解膠帶素子橡皮導線棒絕緣紙陰極箔陽極箔素子裁斷加締卷取含浸組立老化加工QCQCQCQCQCQCQCQCFINALINSPECTIONKINKEDTAPINGFORMINGCUTTINGAGING&SORTINGWINDINGIMPREGNATIONASSEMBLY&STITCHINGSLITTINGQC柏梗RUBBER絕綠套管TUBE膠帶TAPE台紙PASTEBOARD外殼CASE電解液PASTE電解紙PAPER導線棒LEADWIRE負箔⊙FOIL正箔⊕FOIL台灣電容器製造廠股份有限公司QC五、電解電容器之製造流程.(a)裁斷工程:材料目的檢查項目成品將化成箔依製品之容量，裁切成所需之設計寬度。1.毛刺.2.外觀﹕髒污.波浪.材料目的檢查項目成品將導線棒壓釘於鋁箔上，做為極性引出之引線。1.加締阻抗2.加締尺寸3.加締厚度(b)加締工程:化成箔裁切加締正、負箔導線棒材料目的檢查項目成品將加締後之正、負箔，其間投入絕緣紙(電解紙)，捲繞呈素子狀(圓柱狀)，以區隔正、負極。1.素子鋁箔是否外漏.2.素子D∮徑.3.素子腳距尺寸.(c)卷取工程:材料目的檢查項目成品利用抽真空設備把含浸液注入，讓含浸液能滲透到素子內部。確認含浸液面高度.(d)含浸工程:素子含浸前素子含浸後素子正、負箔及電解紙材料目的檢查項目成品投入外殼與橡皮材料將素子組裝，避免素子內部電解液乾涸。1.封口尺寸.2.製品高度.3.極性之確認.材料目的檢查項目成品組立完成之製品套上膠管，做為標示系列、規格、極性與絕緣之功能。外觀、收縮狀況.(f)仕上工程:(e)組立工程:膠管製品橡皮及外殼組立製品(g)老化工程:設備目的檢查項目成品組立完成後之製品，施加老化電壓，讓製品特性安定化。1.容量.2.損失.3.漏洩電流.(h)加工工程:材料目的檢查項目成品依客戶要求之腳型，給予加工作業，如切腳、整型及貼附等腳型。1.腳距.2.切腳尺寸.3.貼附尺寸.老化機製品熱熔膠帶及台紙Taping加工CAPTOL.(%)容量範圍代號±10K±20M-10~+30Q-10~+50T-10~+20Y0~+20A六、電容器容量範圍.溫度溫度溫度高低低高高低容量損失阻抗值七、電容器之電氣特性會隨著溫度而變化.頻率頻率頻率低低低高高高容量損失阻抗值八、電容器之電氣特性會隨著頻率而變化.九、壽命計算公式USINGAPPLIEDRIPPLECURRENT*Ripplelifecapacitor(T-Tn)/10α{1-(In/Im)^2×2^-(T-Tn)/30}Ln=Lo×2×2Ln:EstimatedlifewhenappliedripplecurrentofInattemperatureofTn.•L:LifetimewhenratedD.C.voltageisappliedatmaximumratedtemperatureofT.•Lo:LifetimewhenappliedripplecurrentofImisappliedattemperatureofT.•T:Maximumratedtemperature.•Tn:Ambienttemperaturewhenoperating.•Im:AllowableripplecurrentatmaximumratedtemperatureofT.•In:AppliedripplecurrentattemperatureofTn.•α:Ripplecurrentcoefficient.•2^-(T-Tn)/30informulashallberead2^-(T-50)/30whenTnis50℃orbelow.AfteranapplicationofD.C.biasvoltageplustheratedripplecurrent,•thepeakvoltageshallnotexceedtheratedD.C.voltage.Reportforα(Ripplecurrentcoefficient/Lifeconstant)SeriesRatedvoltageRipplecurrentcoefficient(V)(Lifeconstant)VX6.3～4001.10VT6.3～1001.10160～4000.55VZ6.3～4000.70ST6.3～500.40PW6.3～1001.10160～4000.55HD6.3～501.10PJ6.3～1000.70160～4000.55PY6.3～501.10AQ200/4000.55SD6.3～500.40短路兩極間短路鋁箔切斷處毛刺電解紙的脆弱部份導線TAB端子部份接觸不良機械之異常壓迫力導線棒TAB處斷線電解液減少陽極箔的靜電容量減少陰極箔的靜電容量減少鋁箔氧化皮膜劣化腐蝕(電極導線TAB處)內部壓力上昇加過電壓加到逆向電壓外部之異常壓迫力含氯系列洗劑浸入過大之充放電變壞退化封口材質老化封口部密閉不良含氯成份物質浸入開路容值減少DF增加漏洩電流增大防爆外殼破裂電解液外漏電解液減少十、故障現象原因分析圖.故障現象故障原因原因製造上使用上台灣電容器製造廠股份有限公司加過大濾波電流十一、電解電容器經時間其故障率會增加．電容器經長時間使用後，其劣化故障之曲線圖．十二、結論:1.電解電容器的特徵，其優點即體積小而具大容量。2.與其他的紙電容器、鉭質電容器、薄膜電容器等比較，其電氣的特性有如下的缺點:(1)、製品損失(D.F.)較大。(2)、靜電容量容許差較大。(3)、洩漏電流較大。(4)、長期放置時洩漏電流增加較大。(5)、使用周圍的條件(溫度、頻率)變化則特性的變化亦較大。