電解電容廠家銷售熱線：0769-85313968  18028222001  陳先生
電解電容在電路設計過程中,要用電容來進行濾波.有時要用電解電容,有時要陶瓷電容.有時兩種均要用到.我想問一下:用電解電容的作用是什么?用普通陶瓷電容的作用是什么?如何計算其容量的大小?對于電解電容的耐壓又該如何選擇確定?
哪些情況用電解電容,哪些情況下用陶瓷電容,哪些情況下兩種均要用?
在老版的模擬電子書上有提到，有個專門的公式去計算電容值的大小
不過有些IC之類的如何匹配電容在它的Datasheet里有規定
希望能幫上你
電解電容與陶瓷電容一般用在IC的電源與地之間,起濾波作用，陶瓷電容單獨使用去耦作用，它的使用一般在IC中會有說明，其電解值的大小與IC所需電流大小有關,陶瓷取0.01uf。
如果我要用別的電容替代某個電容的時候，是必須容量和耐壓值都要滿足嗎？有的時候，發現很難兩全其美。這時候能不能舍棄其中之一呢？
濾波電容范圍太廣了，這里簡單說說電源旁路（去藕）電容。
濾波電容的選擇要看你是用在局部電源還是全局電源。對局部電源來說就是要起到瞬態供電的作用。為什么要加電容來供電呢？是因為器件對電流的需求隨著驅動的需求快速變化（比如DDR controller）,而在高頻的范圍內討論，電路的分布參數都要進行考慮。由于分布電感的存在，阻礙了電流的劇烈變化，使得在芯片電源腳上電壓降低－－也就是形成了噪聲。而且，現在的反饋式電源都有一個反應時間－－也就是要等到電壓波動發生了一段時間（通常是ms或者us級）才會做出調整，對于ns級的電流需求變化來說，這種延遲，也形成了實際的噪聲。所以，電容的作用就是要提供一個低感抗（阻抗）的路線，滿足電流需求的快速變化。
基于以上的理論，計算電容量就要按照電容能提供電流變化的能量去計算。選擇電容的種類，就需要按照它的寄生電感去考慮－－也就是寄生電感要小于電源路徑的分布電感。
具體的說明在很多書上都有。提供一個參考書:high speed digital design ch8.2.

討論問題必須從本質上出發。首先，可能都知道電容對直流是起隔離作用的，而電感器的作用則相反。所有的都是基于基本原理的。那這時，電容就有了最常見的兩個作用。一是用于極間隔離直流，有人也叫作耦合電容，因為它隔離了直流，但要通過交流信號。直流的通路局限在幾級間，這樣可以簡化工作點很復雜的計算，二是濾波。基本上就是這兩種。作為耦合，對電容的數值要求不嚴，只要其阻抗不要太大，從而對信號衰減過大即可。但對于后者，就要求從濾波器的角度出發來考慮，比如輸入端的電源濾波，既要求濾除低頻（如有工頻引起的）噪聲，又要濾除高頻噪聲，故就需要同時使用大電容和小電容。有人會說，有了大電容，還要小的干什么？這是因為大的電容，由于極板和引腳端大，導致電感也大，故對高頻不起作用。而小電容則剛好相反。巨細據此可以確定電容量。而對于耐壓，任何時候都必須滿足，否則，就會爆炸，即使對于非電解電容，有時不爆炸，其性能也有所下降。講起來，太多了，先談這么多。

都是濾波的作用，鋁電解電容容量比較大，主要用于慮除低頻干擾。容量大約為1mA電流對應2～3μf，如過要求高的時候可以1mA對應5～6μf。無極性電容用于慮除高頻信號。單獨使用的時候大部分是去藕用的。有時可以與電解電容并聯使用。陶瓷電容的高頻特性比較好，但是在某個頻率（大約是6MHz記不太清了）是容量下降的很快。
電解電容器作為變頻器/ 逆變器 的整流濾波電容器，一般認為：電解電容器的最主要的參數是額定電壓、電容量，通常采用電解電容器作為整流濾波電容器，這種思想是受常規電子技術的單相整流電路的影響。在三相整流電路中，每個電源周期共有6個波頭，如采用電容器濾波，則每個波頭僅1/3的時間是整流器導通向輸出供電，剩下的2/3的時間，輸出功率就只能靠電容器提供，這個時間約為電源周期的1/9，即2.22mS。以輸出功率為30kW的變頻器，濾波電容器通常采用3300μF/400V電解電容器兩串兩并。在這種負載條件下的整流輸出的平均值電流約為50A。在整流器不工作的2.2mS的時間內，濾波電容器由于放電造成的電壓下降為33~35V，是600V整流輸出平均電壓的0.055，如考慮電解電容器的等效串聯電阻約為68mΩ，50A紋波電流下的 ESR 電壓降將達到3.5V，這時的紋波電壓幅值將超過6%，約為沒有電容器濾波時的一半，表明整流輸出濾波電容器實際上不是用來濾波的，而是用來吸收來自整流器和逆變器的紋波電流。

　　變頻器主流母線中的紋波電流的產生主要有兩個方面：工頻整流濾波的紋 波電流，舉例來說對于3相380V直接整流來說，每千瓦輸出大約需要濾波電容器流過6A以上的紋波電流，對于一個30千瓦的變頻器，濾波電容器需要濾掉90A甚至更高的紋波電流，當然這個紋波電流可與通過在整流器與濾波電容器之間接一個電抗器來大大減小。但是產生紋波電流的另一個源（逆變器產生的紋波電流）卻絕對不能采用串入電抗器解決；產生紋波電流的另一個原因就是逆變器工作時產生的輸出頻率下的紋波電流和開關頻率下的紋波電流，逆變器輸出頻率的紋波電流以逆變器驅動感應電動機為例，要產生很高幅值的開關頻率下的紋波電流，第二種紋波電流是所有變頻器/逆變器無法自身消除掉的，只能利用濾波電容器來吸收，如變頻器驅動30kW的感應電機時，變頻器的直流母線上至少要產生60A的紋波電流！這個濾波電流將在濾波電容器的ESR中產生明顯的功率損耗。由于成本的限制，直到現在，沒有一個變頻器生產廠家將濾波用鋁電解電容器的紋波電流限制在電解電容器的額定紋波電流以下，因此對于需要較長的應用壽命應用領域下的變頻器/逆變器采用電解電容器作為濾波電容器將不得不定期更換濾波電容器，而在不能定期更換濾波電容器的場合下，只能是定期的報廢變頻器/逆變器，這樣既不利于確保可靠性也不利于低成本使用。

　　那么變頻器的直流母線上是否可以沒有濾波電容器？結論是絕對不可以的。在逆變器的開關管開關過程中，可以產生400A/μs甚至更高的電流變化，在1μH的電感上將產生400V的感生電勢，因此，需要用濾波電容器進一步減小主流母線的寄生電感。為了降低逆變器直流母線的寄生電感所引起的阻抗，需要降低逆變器直流母線的阻抗，最簡單的辦法就是在直流母線上并接低ESR同時也是低ESL的電容器，即通常電子市場上經常說的突波吸收電容器。

　　從上面分析可以看到：整流濾波電容器的作用實際上更傾向于吸收逆變器產生的紋波電流，抑制逆變器中的開關管的開關過程而產生的過沖電壓。降低直流母線阻抗。

　　電解電容器的紋波電流與壽命的關系

　　變頻器/逆變器濾波與平滑一般是采用電解電容器，對于三相380V輸入的整流電路，通常采用兩只額定電壓400V或450V的電解電容器串聯應用。

　　例如一個輸出功率為30kW的變頻器，整流濾波電容器可以采用四只3300μF/400V電解電容器兩串兩并實現。以通常認為性能很好的日立變頻器用HCGF5A的電解電容器為例：40℃時的額定紋波電流為22.2A，而在85℃按日立公司的折算方法，對應額定紋波電流將降低到8.2A，兩只并聯也不過是16.4A。不僅如此，壽命也僅能在85℃溫度下保證2000小時。而整流器的紋波電流就是接近60A！，加上逆變器的60A紋波電流，電解電容器間處于什么狀態？這兩個紋波電流即使按均方根值計算也將達到85A以上，是40℃下的額定電流的近4倍！這時的濾波電容器的壽命將會怎樣呢？

變頻器用濾波電解電容器的壽命與環境溫度、紋波電流的關系

圖1 變頻器用濾波電解電容器的壽命與環境溫度、紋波電流的關系 （日立電解電容器的數據表中沒有給出這樣的曲線）。

　　從圖中可以看到，大型電解電容器即使在環境溫度為40℃是的極限電流有效值也不會超過額定電流值的3倍，并且壽命僅僅達到了最高工作溫度的壽命值。如果真得在這種條件下工作，變頻器能保證的壽命僅僅是3個月。如果電解電容器的環境溫度進一步升高，壽命還將進一步縮短。

　　影響變頻器性能的電解電容器特性

　　a.電解電容器的ESR

　　在變頻器中，所有的紋波電流流過電解電容器，這個紋波電流在電解電容器的ESR產生功耗并編成焦耳熱。以30kW變頻器為例，并聯在直流母線的電解電容器總的ESR約為60~90mΩ，紋波電流越位80~90A，在兩并兩串的電解電容器上將產生40~70W的功耗，每個電解電容器所產生的損耗約為10~20W。對于散熱性能很差的電解電容器，這將產生比較高的溫升，進一步縮短了電解電容器的壽命。

　　b.電解電容器的阻抗頻率特性

　　電解電容器的阻抗頻率特性的高頻段主要表現電解電容器的感抗。關于電解電容器的寄生電感，很多電解電容器生產廠商沒有給出這個參數。但是，在實際應用中電解電容器的寄生電感將直接影響逆變器的性能。如兩只串聯的電解電容器的寄生電感為200nH，在電流變化率為500A/μs時，將在直流母線上產生100V的感生電勢，將增加逆變器的開關損耗和電磁干擾。

　　c.對電解電容器性能的修補

　　為了解決電解電容器的ESR、ESL對逆變器性能的影響。通常要在直流母線上并接變頻器專用緩沖電容器來降低直流母線的阻抗。 電容器的作用是能夠有效的儲存能量。它的容量一般存儲導電板，板帶正電的稱為陽極板帶負電荷的稱為陰極。陽極和陰極的配置，使它們之間很少運動發生。由于存儲的電荷增加，整個介質的電場增加。這種情況引起的電荷與電壓成比例增加。板之間的電勢（電壓）的比例是每塊板的電荷量稱為電容。在電容器中儲存的能量是移動存儲的電荷通過電容的潛力所需的能量。主要取決于設備的電容板的幾何尺寸和介質的性質。這是成正比的“介電常數”和電介質的厚度成反比。
隨著充電和給定的電容上的電壓增加，在某些時候的介質將不再能免受對方。在一些地區，往往以降低儲存的能量和電荷產生內部的熱量。這種現象，在大多數的電容器應用不可取的，發生在電容器的擊穿電壓。在這種情況下，可能會出現電容損壞或毀壞。通常情況下，電介質的擊穿評級表示作為一個最大的磁場強度基本上是施加電壓介電層厚度的比例。
電容器的質量能量密度的能源量之比電容可以存儲在其工作電壓電容器的質量，包括包裝。電容器的工作電壓是指對于一個給定的的應用程序的最大額定電壓。工作電壓一般小于擊穿電壓。此規則的例外可能發生的瞬態峰值電壓，如果能夠超過穩態的擊穿電壓。電容器的體積能量密度定義為存儲電容器的體積，包括包能量比。
第一個電容器是在1745年發明的彼得面包車，物理學家和數學家萊頓，這是一個簡單的玻璃瓶內外金屬箔涂層。威廉在1910年左右發明的云母電容。偉大的發明產品之后，就會給人類的社會帶來巨大的進步，在經歷過工業革命的發展之后，人類的發展是有目共睹的。數控切割機以及更多的其他的流水線產品被發明之后，替代了更多的人工服務，現在更是向智能化方向發展。
電解電容器
電解電容電容在其中一個或兩個“板塊”是一種非金屬導電物質，電解液。電解質低于金屬的導電性，所以只有在電容器時使用金屬板是不實際的，如介質表面時是脆弱的或粗糙的形狀或離子電流時需要保持介質的完整性，什么是成形（或陽極氧化工藝生產的電解電容的電介質材料，從陽極金屬本身在這個過程中，從金屬陽極電流流 - 必須閥門金屬，如鋁粉，鈮，鉭，鈦，硅 - 通過形成一個特殊的電解質浴的陰極導電浴的電流的流動，導致絕緣金屬氧化物到陽極表面生長出這種絕緣層的厚度，結構和組成。確定其絕緣強度。陽極金屬和洗澡陰極之間的應用潛力氧化層擊穿電壓必須高于前顯著電流將流。隨著電流流過，擊穿強度（形成電壓）和氧化層厚度增加。“電解電容”有很大的不同，而不是“電化學電容器”（也稱為超級電容器）的操作，這是基于對雙電層電容相混淆。有很多實際的日常應用，鋁電解電容器。最重要的應用包括電源輸出濾波電容，阻斷和DC -旁路電路，電機啟動和其他非極化電容，音頻應用，能源放電電容，閃光燈和頻閃電容。這些都需要相當不同的特點. 電容器的全球總使用是每年約1萬億單位。總市值是每年約17億美元。常州華都電子科技有限公司是一家從事陶瓷電容,電解電容,薄膜電容制造的專業化工廠，擁有多年陶瓷電容,薄膜電容,電解電容制作經驗。歡迎廣大新老客戶前來選購。