電解電容-EMC安規-電子元件技術網

你的位置：首頁 > EMC安規 > 正文

電解電容

發布時間：2022-06-14 來源：TsinghuaJoking 責任編輯：wenwei

【導讀】在博文基於光耦的LED振蕩電路[1] 介紹了一款基於光耦的多諧振蕩電路，對於光耦前向耦合電流增益的特性進行了討論。博文分別被公眾號 TSINGHUAZHUOQING[2] 與電子工程專輯[3] 轉載。

01 電路中錯誤

在博文基於光耦的LED振蕩電路[1] 介紹了一款基於光耦的多諧振蕩電路，對於光耦前向耦合電流增益的特性進行了討論。博文分別被公眾號 TSINGHUAZHUOQING[2] 與電子工程專輯[3] 轉載。

▲ 圖1.1 光耦振蕩器及其電路

在電子工程專輯[2]的留言中，有讀者對於電路圖中電解電容C₁的極性提出了疑問。圖中，C₁的正極連接在光耦的PIn1，負極連接在光耦Pin3。X

● Coffee:

電路原理圖錯誤，C1電解電容接反了，正確應該是正極接反饋光耦第3腳，負極接第2jiao，jiefanledehuadianronghuiyizhifanpianjinsiduanluerjiguanchangliang，guangoufarehuihenyanzhong。kanshiwudongtu，yibanguangouyuandianweishidiyijiao，dianrongjiefayeshifande，buzhidaoweishenmenengshan。dianlugangshidaleyigeceshiguo。

● 北緯30度:

電解電容上電壓怎麼是負的，電解電容不是不能為負嗎？

● 北緯30度:

是啊，我也覺得電解電容如果這樣接電壓為負，不符合電解電容用法。

按照基於光耦的LED振蕩電路[1]顯示電路中各點的電壓波形來看，的確電容C₁的極性呈現反向，也就是它的負極性的電壓始終比起正極要高。

▲ 圖1.2 示波器顯示電路中各部分的電壓波形

那麼問題來了：duiyudianjiedianrongzaiyingyongguochengzhongxuyaobimianshijiadedianyajixingchucuo，danweishenmezaishiyanzhong，dianrongdejixingfanle，dandianlugongzuoquehenzhengchangne？erqiedianrongsihuyemeiyoushenmesunhuaideyangzi？

02 反極性電壓

2.1 電解電容結構

之(zhi)所(suo)以(yi)不(bu)能(neng)將(jiang)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)上(shang)施(shi)加(jia)的(de)電(dian)壓(ya)極(ji)性(xing)調(tiao)換(huan)，是(shi)因(yin)為(wei)其(qi)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou)使(shi)然(ran)。在(zai)普(pu)通(tong)的(de)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)中(zhong)，有(you)一(yi)層(ceng)專(zhuan)門(men)處(chu)理(li)過(guo)的(de)鋁(lv)膜(mo)作(zuo)為(wei)陽(yang)極(ji)，通(tong)過(guo)腐(fu)蝕(shi)使(shi)得(de)陽(yang)極(ji)鋁(lv)箔(bo)表(biao)麵(mian)表(biao)的(de)粗(cu)糙(cao)，並(bing)且(qie)覆(fu)蓋(gai)了(le)一(yi)層(ceng)氧(yang)化(hua)膜(mo)。粗(cu)糙(cao)的(de)表(biao)麵(mian)增(zeng)加(jia)了(le)電(dian)容(rong)極(ji)板(ban)的(de)麵(mian)積(ji)，薄(bo)薄(bo)的(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)充(chong)當(dang)電(dian)容(rong)極(ji)板(ban)之(zhi)間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)介(jie)電(dian)材(cai)料(liao)。

▲ 圖1.3 電解電容內部的結構

除此之外外還有另外一層它連同電解液充當電容的陰極。浸滿電解液的絕緣紙可以有效防止陰極和陽極短路，並飽含電解液。

在施加正確極性的電壓時，作為絕緣層的氧化膜很穩定，而且還具有自愈功能，破損的氧化膜會自動形成修複。

在zai施shi加jia反fan向xiang極ji性xing電dian壓ya後hou，氧yang化hua膜mo會hui在zai電dian化hua學xue作zuo用yong下xia被bei溶rong解jie，最zui先xian破po損sun的de部bu分fen就jiu會hui導dao致zhi短duan路lu並bing使shi得de電dian解jie氣qi化hua，溫wen度du上shang升sheng，最zui終zhong導dao致zhi電dian容rong損sun壞huai。

▲ 圖2.1.2 電解電容內部的兩個電極

2.2 為什麼電容不立即損壞？

那麼前麵電路中的電解電容，命名在施加了反向電壓之後，為什麼電路還能夠繼續使用，並且電容似乎也沒有任何損壞的現象呢？

根據網頁 Does an electrolytic capacitor degrade each time it receives reverse voltage?[4] 中的討論，可以看到電解電容之所以沒有立即損壞，原因有：

● 反向極性破壞電容氧化膜的過程相對比較緩慢，所以短時間極性相反電壓電容還是能夠正常工作；

● 鋁電解電容的氧化膜能夠抵抗 1 ~ 1.5V的反向電壓；在溫度高的時候，容忍反向電壓降低；

因此，一個電解電容施加反向極性電壓，如果還沒有損毀，要麼別著急，是因為時間還沒到；要麼就是施加的反向電壓太小。

03 開膛破腹

如果手邊恰好有一個無辜的電解電容，一把鋒利的斜口鉗也在旁邊冷笑。但凡能動手絕不瞎嗶嗶的你就會將電容開膛破腹，一探究竟。

打開電容，解開捆卷在一起的鋁膜和過濾紙。從結構上來看與所了解到的鋁電解電容是一致的。但還是有少許的不同：

● 從外觀上來看，正負兩極的鋁板大體相似，看不出太大的差別；

● 正極的鋁箔顯得較厚，負極的鋁膜薄，偏軟。

▲ 圖3.1 開膛破腹的電解電容

如果使用萬用表測量兩個鋁箔的表麵，所得到的阻值都是0。說好的絕緣氧化層呢？原來在這種低壓電解電容裏，絕緣氧化層非常薄，它們很容易就被破壞掉。

如果將電解電容施加長久的反向電壓，等它徹底損壞爆破之後，再觀察兩個鋁箔外觀會有什麼變化嗎？

這的確是一個好的主意，不過手邊的電容恰好沒有了。等找到好的電容再測試一下吧。

參考資料

^[1] 基於光耦的LED振蕩電路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122304815

^[2] TSINGHUAZHUOQING: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjQyNjc2NQ==&mid=2452246549&idx=1&sn=f26c3c574d57c8154d71deeac6afe497&chksm=876ebe77b0193761e7f0728f5cf4c54e9b1f420526df16feca5d90241e4489bde2c7645e06dc&token=730357272&lang=zh_CN#rd

^[3] 電子工程專輯: https://mp.weixin.qq.com/s/i97TieHuaCCMlMWmhaIx0A

^[4] Does an electrolytic capacitor degrade each time it receives reverse voltage?: https://electronics.stackexchange.com/questions/161548/does-an-electrolytic-capacitor-degrade-each-time-it-receives-reverse-voltage

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

電解電容

友情鏈接(QQ：317243736)