電容的選用注意事項

2022-09-07 17:54:05 字數 1243 閱讀 2170

在確認使用及安裝環境時,作為按產品樣本設計說明書所規定的額定效能範圍內使用的電容器,應當避免在下述情況下使用:

a、高溫(溫度超過最高使用溫度);

b、過流(電流超過額定紋波電流),施加紋波電流超過額定值後,會導致電容器體過熱,容量下降,壽命縮短;

c、過壓(電壓超過額定電壓),當電容器上所施加電壓高於額定工作電壓時,電容器的漏電流將上公升,其電氧物性將在短期內劣化直至損壞;

d、施加反向電壓或交流電壓,當直流鋁電解電容器按反極性接入電路時,電容器會導致電子線路短路,由此產生的電流會引致電容器損壞。若電路中有可能在負引線施加正極電壓,選用無極性電容器;

e、使用於反覆多次急劇充放電的電路中,如快速充電用途,其使用壽命可能會因為容量下降,溫度急劇上公升等而縮減;

f、在直接與水、鹽水、油類相接觸或結露的環境、充滿有害氣體的環境(硫化物、氨水等)、直接日光照射、臭氧、紫外線及有放射性物質的環境、振動及衝擊條件超過了樣本及說明書規定範圍的惡劣環境下,禁止使用電容器;

g、電容器安裝時,電容器防爆閥上方留有空間、爆閥上方避免配線及安裝其他元件、電容器四周及電路板避免安裝發熱元件。

在電路設計中,有一種常見的認識,「器件的裕度設計在沒有把握的情況下,餘量盡可能大就會可靠」,事實上這個觀點是錯誤的。對於安規電容來說,耐壓餘量留的太大,也會導致一種失效,稱之為「低電壓失效」。

電容低電壓失效的機理

低電壓失效的機理是介質漏電流的存在。在較大濕度情況下,因為電容的不密封性,會導致潮氣滲入,在電容兩極加電壓時,滲入的潮氣表面會因其導電性形成漏電流,過量的漏電流會使電容的儲能特性大大降低,結果就表現為電容的特性喪失。這個現象在濕度儲存試驗後加電執行時最容易出現。

但經過一段時間(不少於2h)的高溫儲存後,再開機,該電容的效能又可以恢復。

或者將電容拆下,給兩端加較高電壓(不低於0.7倍額定電壓的電壓值,如50v的電容,加不低於35v,不高於50v的電壓),加壓一小段時間後,再將電容焊上電路板,開機後,失效現象消失。

以上現象產生的機理如圖。填充介質中,滲入潮氣,會形成如圖所示的漏電流通路,其上會產生漏電流,導通通路上有電阻,因此會產生熱量i2r,當電容的額定耐壓值較大,而實際施加的電壓很小時(如施加10%的額定耐壓),熱量很小,不足以使潮氣揮發掉,因此表現為電容失效。但施加的電壓較大時,相同的電阻值,卻能產生較大的熱量,熱量會使潮氣快速揮發,電容特性很快恢復。

因此,電容的耐壓值降額幅度過大,容易引發低電壓失效。一般以按照**降額到額定值的70%為宜。

高溫儲存試驗後,潮氣在高溫下快速揮發,電容特性可恢復。

電容低電壓失效機理示意圖

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