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。2起爐過(guò)快：在出鋼后起爐短時(shí)間內(nèi)，爐膛內(nèi)沒(méi)有鋼水，爐料之間的短路放電，造成頻率電流的閃動(dòng)，負(fù)載諧振點(diǎn)漂移幅度大，容易造成短時(shí)的逆變角度過(guò)大，逆變電壓瞬間升高1。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。

電力電容器的修理

(1)下面幾種故障，可以在安裝地方自行修理：

①箱殼上面的漏油，可用錫鉛焊料修補(bǔ)。

②套管焊縫處漏油，可用錫鉛焊料修補(bǔ)，但應(yīng)注意烙鐵不能過(guò)熱，以免銀層脫焊。

(2)電容器發(fā)生對(duì)地絕緣擊穿，電容器的損失角正切值增大，箱殼膨脹及開(kāi)路等故障，需要在有修理電容器設(shè)備的工廠中才能進(jìn)行修理。

隨著開(kāi)關(guān)電源設(shè)備迅猛發(fā)展，為適應(yīng)市場(chǎng)需求，開(kāi)關(guān)電源趨向于小型化、輕便化、集成電路模塊化。其對(duì)構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的重要元件電解電容器性能的要求也越來(lái)越高，本文從小型化、高頻低阻抗化、長(zhǎng)壽命化和耐紋波電流等方面分析了開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展對(duì)電解電容器性能的要求。降低紋波電流的方法可以采用較大容量的鋁電解電容器，畢竟大容量鋁電解電容器可承受的紋波電流比小容量的鋁電解電容器大。

電解電容器介紹

電解電容器可看成是由二個(gè)極板組成，其中作為陽(yáng)極板的是采用特定的閥金屬(鋁、鉭、鈮等金屬)，并在該金屬表面上借助于電化學(xué)方法生成一極薄且具有單向?qū)щ娦缘难趸ぷ鳛榻橘|(zhì)，而陰極板通常是采用能生成和修復(fù)介質(zhì)氧化膜的液狀或固狀的電解質(zhì)。

高可靠性  

開(kāi)關(guān)電源是一種采用開(kāi)關(guān)式控制的直流穩(wěn)壓電源，它以小型、輕量和高1效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、家用電器、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備。

作為輸入濾波和平滑作用的鋁電解電容器，它的質(zhì)量和可靠性直接影響到開(kāi)關(guān)電源的可靠性。一旦鋁電解電容器失效，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的故障。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器的失效模式有擊穿失效、開(kāi)路失效、漏液失效及電參數(shù)超差失效：擊穿失效又分為介質(zhì)擊穿和熱擊穿，對(duì)于大功率和大電流輸出的開(kāi)關(guān)電源用電解電容器，熱擊穿失效常占一定比例；電腐蝕導(dǎo)致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸，使開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開(kāi)路失效的主要失效模式；因?yàn)樵诰€路上一個(gè)接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個(gè)設(shè)備發(fā)生事故。漏液是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器常見(jiàn)的失效模式，由于使用環(huán)境及工作狀態(tài)較嚴(yán)酷，常發(fā)生漏液失效；開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中常見(jiàn)的失效模式是電容量減少、漏電流增大及損耗角正切值增大。