電解電容器俗稱極化電容器，其中陽極具有更多的正電壓比陰極。它們用于濾波應用、低通濾波器、音頻放大器電路等等。鋁、鉭、鈮、錳等金屬在電化學過程中形成氧化層，阻止一個方向的電流流動，但允許相反方向的電流流動。這種現象首先由德國物理學家和化學家Johann Heinrich Buff(1805–1878)在1857年觀察到。1875年法國研究人員和創(chuàng)始人Eugene Ducretet是第一個實現這一想法的人，并為這些發(fā)明了“閥門金屬”一詞。電解電容器主要用于需要小體積的高電荷存儲時。在電解電容器中，液體電解質充當電極之一(主要充當陰極)。為了更好地理解電解電容器的概念。電容器是一種儲存電荷的電子設備。它由被稱為電介質的絕緣材料隔開的兩個導電板組成。根據用途使用不同類型的絕緣材料來構造電介質。電容器的導電板是電的良導體。因此它們很容易讓電流通過，另一方面，電介質或材料是電的不良導體。因此，它不允許電流通過。
電解電容
1.特點
(1)單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數百倍。
(2)額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f(但不能和雙電層電容比)。
(3)價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢，因為電解電容的組成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業(yè)設備，可以大規(guī)模生產，成本相對比較低。
2.結構及種類
2.1結構
如圖1所示，是有極性電解電容其內部結構示意圖，圖a所示是一個鋁電解電容器，分別用兩層濾波作為電容器的正、負極板，在這個正、負極板上分別引出正、負極性引腳。
在兩鋁箔之間用電解紙隔開，使電容器的兩極板絕緣。然后，將整個鋁箔緊緊地卷起來，浸漬工作電解質(大多為糊狀液體)，再用外殼密封起來，這就是有極性電解電容的結構。
圖1 電解電容結構圖
2.2種類
鋁電解電容器：鋁電解電容器是極化電容器，其中陽極(+)端子由鋁箔和蝕刻表面形成。陽極氧化過程會產生一層薄薄的氧化物絕緣層，用作電介質。當非固體電解質掩蓋氧化層的粗糙表面區(qū)域時，陰極通過第二鋁箔形成。
非電解電容器：非電解電容器是包含“絕緣材料”作為非電解形式的電介質的那些電容器。這種類型的電容器是無極性的，用途廣泛。
鉭電解電容器：鉭電解電容器提供更低的漏電流和ESR。它使用鉭金屬作為陽極，由一層氧化物包圍作為電介質，并進一步用導電陰極包裹。這些電容器是固有極化的器件，并且非常穩(wěn)定。如果連接正確，它會以異常的頻率高效運行。
氧化鈮電解電容器：氧化鈮電解電容器的結構類似于鉭電容器。它使用氧化鈮代替金屬鉭作為陽極。氧化鈮資源豐富，比鉭電容器具有極其穩(wěn)定的特性。
3.原理
如圖2所示，有極性電解電容的介質就是氧化膜，它類似于晶體管中的PN結，具有單向導電性。當電解電容器的正極引腳接高電位、負極引腳接低電位時，氧化膜處于阻流狀態(tài)，如同PN結處于反向偏置狀態(tài)，正、負基板之間的電流很小，電解電容正常工作。
當負極引腳接高電位、正極引腳接低電位時，氧化膜處于通流狀態(tài)，如同PN結的正向導通一樣，兩極板之間的電流很大，將失去電容的作用，注意這種電容正、負極引腳接反后還會發(fā)生停止工作，機器不運轉的現象。
電容有極性是因為內部結構的原因，其內部類似存在一個PN結，只有對這一PN結加上反向電壓時，有極性電解電容才能正常工作。
圖2 電解電容原理圖
4.作用
(1)濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。
在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數十至數百微法的電解電容。由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端并聯了一只容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾。
(2)耦合作用：在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響，常采用電容藕合。為了防止信號中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。
5.優(yōu)缺點
電解電容的優(yōu)點是：
用于實現高電容值
用于低頻應用
鉭電容器優(yōu)于其他類型，因為電解電容器的高穩(wěn)定性缺點如下：
必須注意確保電容器使用正確的端子進行校正
反向電壓可能會損壞電容器
容易受溫度變化影響
電容器與非電解質組合使用時會增加電容器尺寸
電解電容的缺點：
漏電流大
壽命短
6.應用
廣泛的電解電容器應用如下：
用于濾波應用以減少電源中的紋波
用作低通濾波器以平滑輸入和輸出信號
在音頻放大電路中用作濾波器以減少嗡嗡聲
7.關于電解電容的常見問題
電解電容是交流還是直流?
在交流電路中使用電解電容器的一種方法是將兩個串聯極性相反。每個電容器將傾向于“處理”波形的適當部分。反向偏置電容器將在低反向電壓下通過大量電流，并使用另一半阻止正向電壓直流。
電容器的平均壽命是多少?
額定溫度下的設計壽命電解電容器制造商規(guī)定了最高額定環(huán)境溫度下的設計壽命，通常為105°C。這種設計壽命可以從1,000小時到10,000小時或更長不等。
電解電容是由什么構成的?
電解電容器由用薄紙隔開的陽極(正極)箔片和陰極(負極)箔片組成。電容在陽極和電解質之間。陰極連接到電解質。電容由箔的表面積決定。
什么會縮短點解電容的使用壽命?
影響電容壽命的因素有哪些?任何有害的極端環(huán)境(即高溫或低溫)及其工作負載都會縮短電容器的使用壽命。電容器達到超過制造商額定值的穩(wěn)定電流會很快造成損壞。
電解電容和陶瓷電容有什么區(qū)別?
陶瓷電容器和電解電容器的主要區(qū)別在于，在陶瓷電容器中，兩個導電板由陶瓷材料隔開，而在電解電容器中，兩個導電板由電解質和金屬氧化物層隔開。
電解電容里面有油嗎?
有的。充油電容器可用，它們通常是高功率和高電壓的。
如何鑒別電解電容?
電解電容通常標有條紋，表示負極引線。正極引線通常比負極引線長。
以上就是電解電容的原理與作用的介紹了。電解電容器的基本技術已為人所知數十年。維基百科中給出了詳細說明。然而應該記住，在這些復雜組件的開發(fā)中投入了大量的專業(yè)知識。開發(fā)人員驚訝地發(fā)現，幾個月后電路突然停止工作，電解電容器不再發(fā)揮其應有的作用。造成這種情況的原因之一可能是電容器已干涸，從而大大降低了電容。生產過程中不正確的成型也會導致問題。事實上，有大量影響質量和性價比的因素可能會被忽視。只有客戶能夠確保使用可靠的技術并按照嚴格的質量標準進行制造，才能成功開發(fā)和銷售復雜的電氣組件。
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