电解电容发热是为什么?

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电解电容发热是为什么?

  对于一些爱好电子产品的朋友来说,电解电容应该不算陌生,那么电解电容发热也应该有些了解,但你有没有想过它为什么会发热呢?对啊,可以说,几乎所有的元器件都会发热,当然电容也不例外,但是为什么会发热的呢?



  电解电容发热的原因


  电容是一种储能元件,具有储存电荷能力的一种元器件,它的基本结构是由两块导电板以及导电板中间有不同介质组成,电容的工作过程可以理解为是充放电的过程,因此,对于理想的电容它是不消耗能量的。电容可以等效为理想电容与电阻、电感串联在一起电阻R是漏电流等效电阻,Resr是等效串联电阻,Lesl是等效串联电感,C是电容容量,对于任意的电容都可以这样等效看作,这是因为所有电容都不是理想化的,电容随着工作频率呈现不同的特性,当处于低频时候呈现容性,发生谐振时候,等效阻抗最小,随着频率的增大呈现感性。



  电解电容发热


  电解电容发热与电介质性能的关系


  电容起着电荷库的作用,当电压增加时,它们被充电;电压降低时,它们向负载放电;它们实质上起着平滑信号的作用。电容将经历变化的电压,并根据施加的电源,还可能有变化的电流,以及连续和间歇性的脉动功率。无论输入形式为何,电容电场经历的变化将导致介电材料中偶极子的振荡,从而产生热量。这一被称为 自发热的反应行为,是介电性能成为重要指标的主要原因之一,因为任何寄生电阻(ESR)或寄生电感(ESL)都将增加能耗。具有低损耗(即低ESR/DF和低ESL)的电介质将比高ESR和DF的电介质发热少;但这些参数也随频率变化,因为不同介电材料在不同频率范围可分别提供最佳性能(即发热最少)。电容电介质很薄,就电容的总质量来说,它可能仅占一小部分,所以在评估波纹时,也需考虑结构中所用其它材料。例如,无极性电容(如陶瓷或薄膜电容)中的电容板是金属的;而极性电容(如钽或铝),具有一个金属阳极(而在铌氧化物技术中,阳极是导电氧化物)和一个半导体阴极(如二氧化锰或导电聚合物)。在外部连接或引脚上,还有各种导电触点,包括金属(如:铜、镍、银钯和锡等)和导电环氧树脂,当AC信号或电流通过这些材料时,它们都会一定程度发热。



  电解电容发热


  关于波纹与电解电容温度变化的关系


  通常,根据工业网电容技术,建议:选择+10℃或+20℃作为最高温度增量容限。使用以下参考条件计算产生上述条件所需的纹波:1)25℃的环境温度;2)纹波是连续正弦波,且其频率对应于该电容的ESR测试频率;3)“自由空间”(即没有散热器或强制冷却,并能自由在至少五个方位,另一个方位可能焊接到测试板,进行热辐射)内的电容;4)而且在极性电容器情况下,要施加直流偏压以确保相关的纹波电压不会在电容上产生任何反向电压。然后,增加纹波电流并监测器件温度,直到它在环境温度以上其建议的温度容限点T处达到平衡。测得的Irms通常被引用为纹波电流的限制,但在最大电压标定或最大ESR限制意义上,它并非实际上的限制;其实,它是一个可用于作为应用评估基础工业网电解电容发热的最佳实践条件。这种测量还允许对电容的功耗和热阻进行计算。


  看了以上内容你明白电解电容发热的原因了吗?电解电容发热别着急,记下这些再动动脑筋,通常是没什么大问题的,所以不用过分担心。


  


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