電解電容器的紋波電流承受能力分析

1 引言

在電力電子線路中，電解電容器經(jīng)常受到大脈動(dòng)電流、高頻大濾波電流和短時(shí)大電流脈沖的作用，因此對(duì)流過(guò)其內(nèi)部的電流要有嚴(yán)格的限制，這樣才能保證電路的可靠性。其中一個(gè)很重要的指標(biāo)就是電解電容器紋波電流的額定值。由大量的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)得知，一般紋波電流對(duì)電解電容器主要的影響就是使其發(fā)熱，因?yàn)殡娊怆娙萜鞯牡刃Т?lián)電阻（ESR）相對(duì)比較大，一般為數(shù)十毫歐姆到十幾歐姆，這樣紋波電流流過(guò)ESR就會(huì)有明顯的功率損耗，使電容器發(fā)熱。而且流過(guò)電容器的紋波電流越大，在電容器ESR上產(chǎn)生的損耗也會(huì)隨之增大，由功率損耗產(chǎn)生的熱會(huì)明顯降低電解電容器的使用壽命。如果電解電容器工作在超出其紋波電流額定值的條件下，就會(huì)使電容器因核心過(guò)熱而導(dǎo)致失效或損壞。應(yīng)注意的是：在測(cè)試操作時(shí)，特別是在測(cè)較小容量的電容時(shí)，要反復(fù)調(diào)換被測(cè)電容引腳接觸A、B兩點(diǎn)，才能明顯地看到萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)。

紋波電流額定值的頻率特性

由上面的分析可知，紋波電流額定值與允許溫升、等效串聯(lián)電阻和熱阻有關(guān)。其中，允許溫升與電容器的可靠性直接相關(guān)，不同廠家由于設(shè)計(jì)和制作工藝不同，對(duì)允許溫升都有其相應(yīng)的規(guī)定，對(duì)允許溫升的限制不會(huì)有太大的突破，一般用戶也不會(huì)冒降低應(yīng)用可靠性的風(fēng)險(xiǎn)而草率地增加1大允許溫升；而某種型號(hào)、同一設(shè)計(jì)的電容器確定后其ESR的變化規(guī)律也基本確定，無(wú)法通過(guò)對(duì)ESR的控制提高紋波電流能力。因此，若要增加紋波電流額定值，提高紋波電流能力是不是無(wú)路可尋了呢？此外，由于該電容材料的原材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化，成本較低，因此可能比目前正待開(kāi)發(fā)中的其他材料更實(shí)用。幸運(yùn)的是，熱阻這個(gè)因素可以通過(guò)電路上的精心設(shè)計(jì)而降低，這樣電容器的紋波電流承受能力就會(huì)相應(yīng)提高。

處理故障電容器應(yīng)注意的安全事項(xiàng)

　　處理故障電容器應(yīng)在斷開(kāi)電容器的斷路器，拉開(kāi)斷路器兩則的隔離開(kāi)關(guān)，并對(duì)電容器組經(jīng)放電電阻放電后進(jìn)行。電容器組經(jīng)放電電阻(放電變壓器或放電電壓互感器)放電以后，由于部分殘存電荷一時(shí)放不盡，仍應(yīng)進(jìn)行一次人工放電。放電時(shí)先將接地線接地端接好，再用接地棒多次對(duì)電容器放電，直至無(wú)放電火花及放電聲為止，然后將接地端固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良、內(nèi)部斷線或熔絲熔斷等，因此有部分電荷可能未放盡，所以檢修人員在接觸故障電容器之前，還應(yīng)戴上絕緣手套，先用短路線將故障電容器兩極短接，然后方動(dòng)手拆卸和更換。中和電容連接于三極管基極與集電極之間,用于克服三極管極間電容而引起的自激振蕩。