電路係統性能的穩定可靠，與選用的元器件參數

、等級、質量等密切相關。設計師應針對產品應用環境以及電性能的要求
，準確提出對元件參數的具體要求，包括標稱值、精度和誤差要求、穩定性要求
、溫度範圍要求、安裝尺寸以及與電路性能密切相關的其它要求。因在所有的被動元件中
，鋁電解電容的失效率最高
，所以選型尤為重要。

鋁電解電容選型要點：

• 容量
  
  ，耐壓，溫度範圍，元件封裝形式與尺寸
• 紋波電流
  、紋波電壓
• 漏電流、ESR、散逸因數、阻抗/頻率特性
• 電容壽命
• 實際需要、性能和成本等綜合考量

電子元件技術網通過調查工程師在鋁電解選型和應用中碰到的問題提出，要關注耐壓、容量、溫度和尺寸幾個參數
，也要注意鋁電解電容對整個電路的穩定性問題。

鋁電解電容是以經過蝕刻的高純度鋁箔作為陽極
，以浸有電解液的薄紙或布做陰極構成的極性電容器。

優點

• 容量大
• 耐壓高
• 價格便宜

缺點

• 漏電流大
• 誤差大
• 穩定性差
• 壽命隨溫度的升高下降很快

數字電路中使用的鋁質電解電容一般用於電源平滑濾波
，除容量、耐壓、容量誤差、工作溫度、封裝尺寸等熟知的參數外，還有兒個有關電容器品質的重要參數，包括損耗角正切、漏電流、等效串聯電阻ESR
、允許的紋波電流
、使用壽命等。這些參數不標在成品封裝外皮上，隻在產品規格書中體現的，但這些參數有可能是關係電路性能的關鍵。

容量和額定工作電壓

鋁電解電容本體上標有的容量和耐壓，這兩個參數是很重要，是選用電容最基本的內容。

在(zai)實(shi)際(ji)電(dian)容(rong)選(xuan)型(xing)中(zhong)，對(dui)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)節(jie)奏(zou)快(kuai)的(de)地(di)方(fang)要(yao)用(yong)容(rong)量(liang)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)容(rong)，但(dan)並(bing)非(fei)容(rong)量(liang)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)，首(shou)先(xian)，容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)，成(cheng)本(ben)和(he)體(ti)積(ji)可(ke)能(neng)會(hui)上(shang)升(sheng)，另(ling)外(wai)，電(dian)容(rong)越(yue)大(da)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)就(jiu)越(yue)大(da)，充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)也(ye)會(hui)越(yue)長(chang)。這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)選(xuan)型(xing)中(zhong)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)。

額定工作電壓：在zai規gui定ding的de工gong作zuo溫wen度du範fan圍wei內nei
，電dian容rong長chang期qi可ke靠kao地di工gong作zuo
，它ta能neng承cheng受shou的de最zui大da直zhi流liu電dian壓ya。在zai交jiao流liu電dian路lu中zhong，要yao注zhu意yi所suo加jia的de交jiao流liu電dian壓ya最zui大da值zhi不bu能neng超chao過guo電dian容rong的de直zhi流liu工gong作zuo電dian壓ya值zhi。常chang用yong的de固gu定ding電dian容rong工gong作zuo電dian壓ya有you6.3V、10V、16V
、25V、50V
、63V
、100V、2500V、400V
、500V
、630V。電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。

在濾波電路中
，電容的耐壓值不要小於交流有效值的1.42倍。另外還要注意的一個問題是工作電壓裕量的問題
，一般來說要在15％以上。例如某電容的額定電壓是50V，雖然湧浪電壓可能高至63V
，但一般最高隻會施加42V電壓。

讓電容器的額定電壓具有較多的餘裕，能降低內阻、降低漏電流、降低損失角
、增加壽命。雖然說， 48V的工作電壓使用50V的鋁電解電容短時間不會出現問題，但使用久了，壽命就有可能降低。

介質損耗

電容器在電場作用下消耗的能量，通常用損耗功率和電容器的無功功率之比，即損耗角的正切值表示（在電容器的等效電路中
，串聯等效電阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比稱之為 Tan δ，這裏的 ESR 是在 120Hz 下計算獲得的值。顯然，Tan δ隨著測量頻率的增加而變大，隨測量溫度的下降而增大）。損耗角越大
，電容器的損耗越大，損耗角大的電容不適於高頻情況下工作。散逸因數dissipationfactor(DF)存在於所有電容器中，有時DF值會以損失角tanδ表示。此參數愈低愈好。但鋁電解電容此參數比較高。

DF值是高還是低

，就同一品牌、同一係列的電容器來說，與溫度、容量、電壓
、頻率……都有關係；當容量相同時，耐壓愈高的DF值就愈低。此外溫度愈高DF值愈高，頻率愈高DF值也會愈高。

外型尺寸

外型尺寸與重量及接腳型態相關。single ended是徑向引線式，screw是鎖螺絲式，另外還有貼片鋁電解電容等。至於重量
，同容量同耐壓

，但品牌不同的兩個電容做比較，重量一定不同；而外型尺寸更與外殼規劃有關。一般來說，直徑相同
、容量相同的電容，高度低的可以代用高度大的電容
，但是長度高的替代低的電容時就要考慮機構幹涉問題。

ESR

一隻電容器會因其構造而產生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯電阻及ESL等效串聯電感是一對重要參數─這就是容抗的基礎。一個等效串聯電阻（ESR）很小的電容相對較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉換時的峰值（紋波）電流。用 ESR 大的電容並聯更具成本效益。然而,這需要在 PCB 麵積、器件數目與成本之間尋求折衷。

紋波電流和紋波電壓

在有的資料中稱作漣波電流和漣波電壓
，其實就是 ripple current
，ripple voltage。含義就是電容器所能耐受紋波電流/電壓值。紋波電壓等於紋波電流與ESR的乘積。

當紋波電流增大的時候
，即使在 ESR 保持不變的情況下，紋波電壓也會成倍提高。換言之，當紋波電壓增大時，紋波電流也隨之增大，這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流後，由於電容內部的等效串連電阻（ESR）引起發熱，從而影響到電容器的使用壽命。一般的
，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流也比較低。

額(e)定(ding)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)是(shi)在(zai)最(zui)高(gao)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)定(ding)義(yi)的(de)數(shu)值(zhi)。而(er)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian)容(rong)的(de)紋(wen)波(bo)承(cheng)受(shou)度(du)還(hai)跟(gen)其(qi)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)及(ji)電(dian)容(rong)自(zi)身(shen)溫(wen)度(du)等(deng)級(ji)有(you)關(guan)。規(gui)格(ge)書(shu)目(mu)通(tong)常(chang)會(hui)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)在(zai)特(te)定(ding)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)各(ge)溫(wen)度(du)等(deng)級(ji)電(dian)容(rong)所(suo)能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)大(da)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)。甚(shen)至(zhi)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)詳(xiang)細(xi)圖(tu)表(biao)以(yi)幫(bang)助(zhu)使(shi)用(yong)者(zhe)迅(xun)速(su)查(zha)找(zhao)到(dao)在(zai)一(yi)定(ding)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)要(yao)達(da)到(dao)某(mou)期(qi)望(wang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)所(suo)允(yun)許(xu)的(de)電(dian)容(rong)紋(wen)波(bo)量(liang)。

漏電流

電dian容rong器qi的de介jie質zhi對dui直zhi流liu電dian流liu具ju有you很hen大da的de阻zu礙ai作zuo用yong。然ran而er
，由you於yu鋁lv氧yang化hua膜mo介jie質zhi上shang浸jin有you電dian解jie液ye


，在zai施shi加jia電dian壓ya時shi，重zhong新xin形xing成cheng的de以yi及ji修xiu複fu氧yang化hua膜mo的de時shi候hou會hui產chan生sheng一yi種zhong很hen小xiao的de稱cheng之zhi為wei漏lou電dian流liu的de電dian流liu。通tong常chang

，漏lou電dian流liu會hui隨sui著zhe溫wen度du和he電dian壓ya的de升sheng高gao而er增zeng大da。它ta的de計ji算suan公gong式shi大da致zhi是shi:I＝K×CV。漏電流I的單位是μA，Kshichangshu。yibanlaishuo，dianrongqirongliangyugao

，loudianliujiuyuda。conggongshikedezhiedingdianyayugao
，loudianliuyeyuda，yincijiangdigongzuodianyayikejiangdiloudianliu。

壽命

首(shou)先(xian)要(yao)明(ming)確(que)一(yi)點(dian)
，鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)一(yi)定(ding)會(hui)壞(huai)，隻(zhi)是(shi)時(shi)間(jian)問(wen)題(ti)。影(ying)響(xiang)電(dian)容(rong)壽(shou)命(ming)的(de)原(yuan)因(yin)有(you)很(hen)多(duo)

，過(guo)電(dian)壓(ya)，逆(ni)電(dian)壓(ya)
，高(gao)溫(wen)
，急(ji)速(su)充(chong)放(fang)電(dian)等(deng)等(deng)
，正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，最(zui)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)是(shi)溫(wen)度(du)

，因(yin)為(wei)溫(wen)度(du)越(yue)高(gao)電(dian)解(jie)液(ye)的(de)揮(hui)發(fa)損(sun)耗(hao)越(yue)快(kuai)。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)這(zhe)裏(li)的(de)溫(wen)度(du)不(bu)是(shi)指(zhi)環(huan)境(jing)或(huo)表(biao)麵(mian)溫(wen)度(du)，是(shi)指(zhi)鋁(lv)箔(bo)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)。廠(chang)商(shang)通(tong)常(chang)會(hui)將(jiang)電(dian)容(rong)壽(shou)命(ming)和(he)測(ce)試(shi)溫(wen)度(du)標(biao)注(zhu)在(zai)電(dian)容(rong)本(ben)體(ti)。

因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半，所以不要以為2000小時壽命的鋁電解電容就比1000小(xiao)時(shi)的(de)好(hao)，要(yao)注(zhu)意(yi)確(que)認(ren)壽(shou)命(ming)的(de)測(ce)試(shi)溫(wen)度(du)。每(mei)個(ge)廠(chang)商(shang)都(dou)有(you)溫(wen)度(du)和(he)壽(shou)命(ming)的(de)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)，在(zai)設(she)計(ji)電(dian)容(rong)時(shi)要(yao)參(can)照(zhao)實(shi)際(ji)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)。需(xu)要(yao)了(le)解(jie)的(de)是(shi)要(yao)提(ti)高(gao)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)壽(shou)命(ming)

，第(di)一(yi)要(yao)降(jiang)低(di)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)
，在(zai)PCB上遠離熱源，第二考慮使用最高工作溫度高的電容，當然價格也會高一些。

阻抗：

在特定的頻率下
，阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值

、電感值密切相關
，且與 ESR 也有關係。電容的容抗在低頻率範圍內隨著頻率的增加逐步減小，頻率繼續增加達到中頻範圍時電抗降至ESR的值。當頻率達到高頻範圍時感抗變為主導
，所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。

開關電源中的輸出濾波電解電容器
，其鋸齒波電壓頻率高達數十kHz，甚至是數十MHz，這時電容量並不是其主要指標，衡量高頻鋁電解電容優劣的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗，同時對於半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。

總結

從表麵上來看DF、漏電流
、ESR愈yu低di，紋wen波bo電dian流liu愈yu高gao，鋁lv電dian解jie電dian容rong性xing能neng越yue好hao
，但dan是shi性xing能neng提ti高gao的de代dai價jia是shi體ti型xing的de肥fei大da和he價jia格ge的de提ti高gao。因yin此ci，鋁lv電dian解jie電dian容rong的de選xuan擇ze必bi須xu慎shen重zhong，既ji要yao兼jian顧gu性xing能neng要yao求qiu，又you要yao考kao慮lv封feng裝zhuang尺chi寸cun
，在zai設she計ji時shi一yi定ding要yao針zhen對dui係xi統tong要yao求qiu
，仔zai細xi查zha閱yue相xiang關guan的de產chan品pin手shou冊ce
，認ren真zhen確que定ding適shi宜yi的de型xing號hao，並bing進jin行xing實shi際ji測ce試shi。