电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料,分正、负极性,类似于电池,不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板,负极通过金属极板与电解质(固体和非固体)相连接。无极性(双极性)电解电容器采用双氧化膜结构,类似于两只有极性电解电容器将两个负极相连接后构成,其两个电极分别为两个金属极板(均粘有氧化膜)相连,两组氧化膜中间为电解质。有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波,退耦(ǒu)、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。无极性电解电容器通常用于音响分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。
        电解电容器是电容器家族中使用量最多的品种,使用时需要注意的地方也比较多:
        一、关于电解电容器的极性
        铝电解电容器有二个铝箔电极,电极间为含有电解液的多孔状材料。为增大电容量,二电极采用卷绕形式。制好的电解电容在规定的正负极间加上赋能直流电压,电极间的电解液产生电解作用,在铝箔上形成一层很薄的三氧化二铝。它才是电解电容器的绝缘介质。这种介质,绝缘性能较差,故电解电容器的绝缘电阻有时低达几十千欧,而漏电流相当大。其损耗也是电容器中最大的一种。这些特点,就使普通电解电容的均为有极性电容,并且在外壳标出正或负极。
        上述情况,使得电解电容器只能使用在直流电路或虽有交流成份通过,但电容器两端的电压始终能保证其极性要求的电路里,决不能在纯交流电路中使用。如果不慎将电解电容的极性接反,则通电后,电容器内部电解作用反向进行,正常介质逐渐消失,漏电流迅速加大,电容器将发热,最终导致爆裂,甚至伤人!
        但是有的场合需要大容量、无极性电容器,制造厂家都推出了双极性(无极性)电解电容器。它相当于两个有极的电解电容器背靠背连接,但必须指出:不推荐用两个普通电解电容器的背靠背连接来代替一个无极电解电容器。在需要电容量大的交流中功率设备中,如UPS不间断电源、中频电源设备、洗衣机,必须选用无极性油浸低介电容器或聚苯乙烯电容器。
        二、电解电容器的用途
        1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
        2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
        3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
        4.滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。
        5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
        6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数,时间常数t=RC。
        7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
        8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
        9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。
        三、在某些应用场合,必须充分考虑电解电容器漏电的影响
        下图(a)为一种由RC和CMOS反相器构成的长延时电路。下图(b)中的反相器转移电平Vth≈0.5VDD。输出的矩形脉冲较输入信号延迟了td≈0.69RC。但是当R和电解电容器C的绝缘电阻r可比拟时,利用戴维南定理可以推导出,电容器最高充电电压只有VDD×r/(R+r),信号源的等效内阻为rR/(r+R)。VDD为输入信号的幅度,即电源电压。倘若r较小,就可能出现小于Vth的可能,以致反相器无法翻转,电路无法正常工作的情况。选用漏电流小的钽、铌电解电容是解决上述问题的办法之一。
       
        四、改善电解电容器的高频性能
        电解电容器的卷绕式结构,使其高频特性差,故做去耦等应用时,一般均并联一只小容量的高频特性好的瓷介电容,如CC4型独石电容。容量视电路的工作频率而定,常在1000pF到0.1μF之间。
        五、降低电解电容器ESR的方法
        电解电容器的ESR对其高频性能影响很大,对开关电源输出的滤波效果的影响就十分明显。选用ESR小的电解电容器,如钽电容确是一个办法。但是用若干只铝电解电容器并联也是一个有效途径。
        六、注意使用寿命
        电解电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。
        寿命估算(life expectancy):电解电容在最高工作温度下,可持续动作的时间。
        lx=lo*2(to-ta)/10
        lx=实际工作寿命
        lo=保证寿命
        to=最高工作温度(85℃105℃)
        ta=电容器实际工作周围温度
        example:规范值105℃/1000hrs
        65℃寿命推估:lx=1000*2(105-65)/10
        实际工作寿命:16000hrs

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