原创 元器件第025篇 非固体铝电解电容器 漏电流

2024-1-29 23:15 521 9 9 分类: EDA/ IP/ 设计与制造 文集: 元器件
[初次发表 24-01-29  最后编辑:24-02-03]
    电容器是存储电荷的容器。实际的电容器是不理想的,总有电荷会从容器中漏掉,容器内剩余的电荷减少。对电介质施加直流电压,电介质会有很小的电流通过,这部分电流称为漏电流。
    铝电解电容器的漏电流是各类电容器中最大的,其中,固态铝电解电容器又比非固态铝电解电容器更大些。选择纯度更高的材料、优化制造工艺可以降低漏电流,但是不能完全消除它。
    铝电解电容器漏电流的估算公式是 0.3 x SQRT(CV),其中C是额定容量,V是额定电压。规格书里记载的漏电流是在规定温度、规定的电压(通常是额定电压)和等待时间(通常是2min)的情况下测量到的。实际使用条件与之有很大差别的话,需要自行测量。
    铝电解电容器漏电流的成因有下面几项:
    1. 电介质(氧化膜)的极化
    2. 电介质的溶解、沉积
    3. 电介质吸附湿气
    4. 离子污染,尤其是卤素、铁等离子破坏电介质。

    漏电流的大小与工作温度、电压和时间有关,下面一一说明。    
    温度决定着化学反应的速度。和大部分化学反应相同,温度上升,漏电流增加,温度下降,漏电流减少。阳极铝箔表面的氧化膜会和电解液发生反应而溶解变薄,耐电压下降,有漏电流变大的倾向。
    外加电压决定电化学反应的方向。施加电压会加快离子迁移的速度,使漏电流变大。电压上升,漏电流增加;电压下降,漏电流减小。
    
    加电压时,漏电流随时间而减小并趋于稳定。不加电压、处于存储状态的铝电解电容,漏电流有增加的倾向。这是因为电介质和电解液发生化学反应,轻微溶解而变薄,导致耐电压下降。当加电压时,化学反应的方向改变,电介质会重新析出,表现为漏电流快速下降,经过一段时间后达到稳定。
    (图来自Ref)
Ref
铝电解电容器技术说明.尼吉康株式会社

作者: 电子知识打边炉, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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