EPCOSTDK滤波电容命,耐高温电容B43457A系列B43457A5338M

常见的与电解质电容器相关的名词有哪些呢?

1. 阳极( anode )：阳极铝层，即电解电容的正极。
2. 阴极( cathode )：电解液层。
3. 电介质( Dielectric di )：附着在铝层表面的氧化铝层。
4. 阴极箔( Cathode Foil )：连接电解液和外部的层，这层在制作中并不需要氧化，但是在实际中由于在蚀刻过程中铝容易被氧化，所以其形成了一个自然被氧化的氧化层，这个氧化层可以承受 1~2v 的电压。
5. 绝缘纸 (spacer paper): 隔离阴极和阳极，让他们不直接短接，并吸附一定量的电解液。

施加电压和寿命

用于绝大多数的机器中的贴片式（SMD）、引线式（radial）、基板自立式（snap-in）之电容器，使用条件在高使用温度和额定电压值以下的情况时，施加的电压所产生的影响与周围温度的加速和纹波电流的加速所产生的影响相比可以忽略不计。



用于高功率电子仪器的螺丝端子式（screw）电容器中350VDC以上的高压品占主流，由于作为铝电解电容器导电体的氧化膜(Al2O3)的性质，额定电压以下的施加电压值的大小将影响其寿命。具体影响，在第三部分纹波电流的影响章节进行讲解。

铝电解电容是目前除了陶瓷电容之外用得广泛的电容品种了，因此，作为硬件工程师，熟练的掌握其特性。

笔者结合自身经验，通过查阅各种资料，针对硬件设计需要掌握的及难点，总结了此文档。通过写文档，目的是能够使自己的知识更具有系统性，温故而知新，同时也希望对读者有所帮助，大家一起学习和进步。

静电容量计算式如下：

图片

其中，为介电常数，S为两极板正对表面积，d为两极板件距离（电介质厚度）。

从式中可以看出：静电容量与介电常数，极板表面积成正比、与两极板间距离成反比。作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常为8~10，这个值一般不比其他类型的电容器大，但是，通过对铝箔进行蚀刻扩大表面积，并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的氧化电介质层，使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单位面积CV值。

铝电解电容器主要构成如下：

阳极-----铝箔

电介质---阳极铝箔表面形成的氧化膜（Al2O3)

阴极-----真正的阴极是电解液

其他的组成成分包括浸有电解液的电解纸，和电解液相连的阴极箔。综上所述，铝电解电容器是有极性的非对称构造的元件。两个电极都使用阳极铝箔的是两极性（无极性）电容。

材料的特性
铝箔是铝电解电容器主要材料，将铝箔设置为阳极，在电解液中通电后，铝箔的表面会形成氧化膜(Al2O3)，此氧化膜的功能为电介质。

形成氧化膜后的铝箔在电解液中是具有整流特性的金属，就像是一个二极管，被称之为阀金属。
①阳极铝箔

，为了扩大表面积，将铝箔材料置于氯化物水溶液中进行电化学蚀刻。然后，在硼酸铵溶液中施加额定电压的电压后，在铝箔表面形成电介质氧化层（Al2O3），这个电介质层是很薄很致密的氧化膜，大概1.1~1.5nm/V , 绝缘电阻大约为10^8~10^9Ω /m。氧化层的厚度和耐压成正比。

②阴极铝箔

同阳极箔一样，阴极铝箔同样有蚀刻的程序，但是没有氧化的程序。因此，阴极铝箔表面只有少量的自然氧化形成的(Al2O3)，能承受的电压只有0.5V左右。

③电解液

电解液是由离子导电的液体，是真正意义上的阴极，起着连接阳极铝箔表面电介质层的作用。而阴极铝箔类似集电极一样起着连接真正阴极和内部电路的作用。电解液是决定电容器特性（温度特性，频率特性，使用寿命等）的关键材料。

④电解纸

电解纸主要起着均衡电解液的分布并保持阴极箔和阳极箔间隔的作用。

再起电压
给铝电解电容器充电、让其端子间短路，再将短路线路打开放置一段时间过后，两端子间的电压会发生再次上升的现象。此时的电压叫再起电压。

给电介质施加电压后，电介质内部发生电气变化，电介质表面带有施加的电压和正负反向电荷。（极化作用）因为极化作用的速度，有快慢之分，施加电压后、把端子间的电压放至 0V、打开线路后放置，分极反应慢的电位在端子间产生再起电压。