Arus riak dan arus riak terkadar dalam kapasitor elektrolitik

1. Arus riak kapasitor elektrolitik
Semasa penggunaan kapasitor elektrolitik, voltan yang digunakan pada kedua-dua hujung kapasitor elektrolitik berubah-ubah mengikut masa. Apabila ia naik dan turun, kapasitor akan dicas dan dinyahcas, dan cas akan mengalir, membentuk arus. Voltan pada kapasitor elektrolitik sentiasa berubah mengikut masa, dan lengkung perubahannya mengikut masa adalah seperti menjatuhkan batu di permukaan kolam yang tenang. Riak yang disebabkan oleh batu di permukaan air mempunyai puncak dan lembah. Oleh itu, orang ramai dengan jelas memanggil voltan pada kedua-dua hujung voltan riak kapasitor elektrolitik. Apabila voltan riak dikenakan pada kapasitor, kapasitor akan dicas dan dinyahcas. Arus yang terbentuk dalam kapasitor dengan jelas dipanggil arus riak. Arus riak I dalam kapasitor elektrolitik mempunyai hubungan berikut dengan voltan riak V dan kapasiti C pada kedua-dua hujungnya, dan kuantiti elektrik Q di atasnya:
Kerana C=Q ⁄ V=(dQ ⁄ dt)/(dV ⁄ dt) dQ ⁄ dt=I
Jadi saya=C × (dV⁄dt)
2. Arus riak berkadar pemuat elektrolitik
Terdapat parameter penting dalam penggunaan kapasitor elektrolitik, iaitu arus riak terkadar bagi kapasitor elektrolitik. Pengeluar yang berbeza mempunyai nilai parameter ini yang berbeza, iaitu arus riak terkadar produk pengeluar yang sama, spesifikasi yang sama dan siri yang berbeza mungkin tidak sama. Ia diberikan oleh pengeluar kapasitor elektrolitik. Arus riak dalam kapasitor elektrolitik dan arus riak terkadarnya adalah dua konsep yang berbeza.
Penentuan arus riak kapasitor elektrolitik ditentukan terutamanya oleh pengeluar kapasitor elektrolitik mengikut penggunaan, keadaan perkhidmatan dan masa kerja (biasanya dikenali sebagai hayat) kapasitor elektrolitik spesifikasi ini dan prestasi bahan kapasitor itu sendiri .
3. Faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan arus riak terkadar bagi pemuat elektrolitik
(1) Hayat kapasitor elektrolitik
Kehidupan adalah komitmen pengeluar kapasitor elektrolitik kepada pengguna. Secara ringkas, ia adalah masa kerja berkesan kapasitor di bawah keadaan perkhidmatan tertentu. Ia juga merupakan salah satu kebimbangan penting pengguna apabila memilih kapasitor elektrolitik, yang biasanya diberikan oleh pengeluar dalam manual produk mereka.
(2) ESR rintangan siri setara kapasitor elektrolitik
Magnitud ESR menentukan kapasiti pemanasan arus riak dalam kapasitor elektrolitik. Secara teorinya, haba yang dijana oleh arus riak dalam kapasitor elektrolitik (dalam unit masa): di sini I ialah nilai efektif arus riak, dan ESR ialah rintangan siri setara bagi kapasitor.
(3) Apabila kapasitor elektrolitik berada pada suhu had atas, tekanan di dalam kapasitor elektrolitik
Apabila bekerja, suhu ambien kapasitor elektrolitik adalah agak tinggi. Oleh kerana kehilangan dan pemanasan kapasitor elektrolitik itu sendiri, suhu dalamannya lebih tinggi daripada suhu ambien. Elektrolit cecair kapasitor elektrolitik basah am akan mengewap dan menjana tekanan wap tertentu. Tekanan wap ini dan tekanan yang dihasilkan oleh udara yang dimeterai di dalam kapasitor elektrolitik membentuk jumlah tekanan di dalam kapasitor elektrolitik. Saiz pelbagai tekanan separa mengikut teorem tekanan separa Dalton. Jumlah tekanan dalaman tidak boleh lebih besar daripada kekuatan mampatan injap keselamatan shell aluminium kapasitor elektrolitik, jika tidak injap keselamatan akan terbuka dan kapasitor elektrolitik akan gagal. Kebocoran elektrolit disebabkan oleh perbezaan antara tekanan dalaman dan tekanan luaran kapasitor elektrolitik.
(4) Ciri pengedap kapasitor elektrolitik
Oleh kerana elektrolit kapasitor elektrolitik adalah cecair, apabila kapasitor elektrolitik berfungsi, elektrolit akan mengewap dan menghasilkan tekanan wap. Untuk mengelakkan elektrolit terlepas dan menyebabkan kegagalan elektrolitik, teras akan dimeterai dengan cangkerang aluminium dan penutup getah. Pengedap penutup getah dengan cangkang aluminium dan batang aluminium teras adalah meterai yang tidak sepadan, dan akan terdapat sejumlah kebocoran. Saiz kebocoran adalah sebagai tambahan kepada kemasan permukaan pengedap bahan penutup getah, kemasan permukaan cangkerang aluminium dan batang aluminium, dan proses pengedap, Selain tahap padanan antara batang aluminium dan lubang penutup getah , ia juga berkaitan dengan tekanan wap tepu yang dihasilkan oleh elektrolit apabila kapasitor elektrolitik berfungsi. Semakin besar tekanan wap tepu, semakin besar perbezaan tekanan antara kapasitor elektrolitik di dalam dan di luar cangkang aluminium, semakin cepat kebocoran elektrolit, dan secara relatifnya, hayat kapasitor elektrolitik akan dipendekkan.
(5) Kestabilan elektrolit
Apabila elektrolit berfungsi dalam kapasitor elektrolitik, suhu itu sendiri agak tinggi. Selain membaiki filem oksida foil positif, elektrolit juga menjalankan beberapa tindak balas kimia. Sebagai contoh, elektrolit yang menggunakan etilena glikol sebagai pelarut akan mengalami tindak balas pengesteran pada suhu tinggi, jadi kestabilan elektrolit juga memberi kesan besar kepada jangka hayat elektrolisis. Walau bagaimanapun, secara umum, lebih baik kestabilan, lebih buruk kekonduksian, yang merupakan percanggahan. Oleh itu, ESR elektrolisis suhu tinggi jangka panjang tidak boleh terlalu kecil.
(6) Faktor lain
Secara umum, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi arus riak terkadar bagi kapasitor elektrolitik. Sebagai tambahan kepada lima faktor penting di atas, keupayaan elektrolit untuk membaiki filem oksida dan kehilangan foil positif harus dipertimbangkan. Di samping itu, kebolehpercayaan kapasitor elektrolitik juga perlu dipertimbangkan. Arus riak penarafan kapasitor elektrolitik adalah pada suhu dan kekerapan tertentu, dan voltan yang digunakan pada elektrolisis tidak melebihi nilai undian. Arus riak yang dihasilkan pada elektrolisis tidak melebihi arus riak terkadar, yang boleh memastikan bahawa hayat kapasitor elektrolitik tidak kurang daripada nilai yang dijanjikan oleh pengeluar. Arus riak penarafan kapasitor elektrolitik tidak boleh dikira secara langsung, Ia tidak mudah untuk menguji beberapa parameter untuk menentukan, tetapi mesti menjalankan kumpulan tertentu ujian hayat untuk menentukan, yang akan menelan kos dan masa yang besar. Kaedah popular untuk menentukan arus riak dengan menguji kenaikan suhu maksimum teras di dalam kapasitor elektrolitik tidak menyeluruh, hanya mempertimbangkan pemanasan elektrolisis, tidak mengambil kira banyak faktor lain. Sebagai contoh, jika pengedap kapasitor elektrolitik adalah lemah, walaupun kenaikan suhu elektrolisis tidak tinggi, elektrolit akan terlepas dengan cepat pada suhu ambien yang lebih tinggi, dan elektrolisis akan gagal. Di samping itu, cara menentukan suhu maksimum di dalam kapasitor elektrolitik dan cara menentukan ralat yang disebabkan oleh ujian tidak diberikan dengan jelas.
Dalam proses menggunakan kapasitor elektrolitik, untuk memastikan hayat perkhidmatan kapasitor elektrolitik, pengguna harus membuat arus riak pada elektrolisis tidak melebihi nilai undian yang ditentukan oleh pengilang mengikut keadaan kerja sebenar, iaitu riak undian. arus kapasitor elektrolitik ialah arus riak maksimum yang boleh digunakan pada kapasitor elektrolitik untuk memastikan hayat perkhidmatan di bawah syarat yang ditentukan oleh pengilang.
4. Pekali pembetulan kekerapan
Dalam penggunaan sebenar kapasitor elektrolitik, terdapat pelbagai situasi. Kapasitor elektrolitik yang digunakan untuk elektronik kuasa biasanya digunakan untuk penapisan selepas pembetulan sesalur dan penapisan selepas pembetulan frekuensi tinggi (f Kurang daripada atau sama dengan 100kHz). Walau bagaimanapun, kebanyakan pengeluar kapasitor elektrolitik akan terus memberikan arus riak terkadar pada 100kHz atau 120Hz. Arus riak terkadar bagi kapasitor elektrolitik mempunyai nilai yang berbeza pada frekuensi yang berbeza. Secara amnya, pengeluar kapasitor elektrolitik telah memberikan faktor pembetulan frekuensi. Apabila digunakan pada frekuensi yang berbeza, arus riak terkadar harus diperbetulkan.
Pekali pembetulan arus riak ditentukan oleh pengeluar kapasitor elektrolitik Aluminium cip mengikut reka bentuk produk, prestasi dan proses pembuatan bahannya. Selepas mempertimbangkan keadaan ini, ESR kapasitor elektrolitik sebenarnya diuji sebagai fungsi frekuensi. Mengikut prinsip bahawa pemanasan arus riak terkadar adalah sama pada frekuensi yang berbeza, iaitu, If12 (f1) × ESR（f1）=I2f2(f2) × ESR（f2）
Antaranya, f1 dan f2 ialah frekuensi arus riak yang berbeza.
ESR (f1) dan ESR (f2) ialah rintangan siri setara bagi kapasitor elektrolitik pada frekuensi f1 dan f2 masing-masing. If1 dan If2 ialah arus riak terkadar bagi kapasitor elektrolitik pada frekuensi f1 dan f2 masing-masing.
Malah, arus riak pada kapasitor elektrolitik adalah sangat kompleks, dan terdapat beberapa harmonik mudah. Sama ada arus riak dengan frekuensi tak selanjar melebihi arus riak terkadar boleh ditentukan mengikut formula berikut: nilai kalori arus riak per unit masa dalam elektrolisis (Q) Jumlah nilai kalori seunit masa arus riak harmonik pada setiap frekuensi ialah Q=∑ Ifi2 × ESR（fi ）（i=0,1,23...N）
Ifi ialah komponen arus riak pada frekuensi ini apabila frekuensi lulus kapasitor elektrolitik ialah fi, dan ESR (fi) ialah rintangan siri setara bagi kapasitor elektrolitik pada frekuensi ini.
Arus riak berkadar I{{0}} (f0) pada frekuensi f0, penjanaan haba setiap unit masa dalam elektrolisis Qf0: Qf0= I02 (f0) ​​× Jika ESR (f0) Q Kurang daripada atau sama dengan Qf0, ia menunjukkan bahawa arus riak yang melalui elektrolisis tidak melebihi nilai terkadar, dan pengeluar menyediakan jangka hayat terjamin voltan terkadar pada suhu terkadar.
If Q>Qf0, arus riak dalam kapasitor elektrolitik melebihi nilai terkadarnya. Hayat perkhidmatan pada suhu dan voltan terkadar tidak dapat mencapai hayat perkhidmatan yang dijanjikan oleh pengeluar.
Ifi ialah komponen setiap frekuensi arus riak, yang boleh diperolehi dengan analisis spektrum arus riak.
Formula di atas juga boleh diubah menjadi:
S/Qf{{0}} –{∑[ESR（fi ）/ ESR（f0）]}/ I02（f0）
Malah, kerana ESR kapasitor elektrolitik berubah mengikut masa penggunaan, ia meningkat dengan masa penggunaan, dan untuk memastikan kebolehpercayaan, ESR secara amnya lebih besar daripada nilai sebenar. Peraturan perubahan ESR (fi) dengan masa penggunaan elektrolisis adalah sama, asalkan peraturan perubahan ESR (fi) diukur dan nilai relatif ESR (fi)/ESR (f{{{{1} }}}) relatif kepada frekuensi tertentu (f0) dikira.
If Q/Qf0.>1. Ia menunjukkan bahawa arus riak dalam kapasitor elektrolitik adalah lebih besar daripada nilai undiannya.
Jika S/Qf0< 1. It indicates that the ripple current in the electrolytic capacitor is less than its rated value.
Jika S/Qf0= 1. Ia menunjukkan bahawa arus riak dalam kapasitor elektrolitik adalah sama dengan nilai undiannya.
Dalam penggunaan praktikal, dengan mengambil kira keperluan kebolehpercayaan, arus riak dalam kapasitor elektrolitik biasanya 80 peratus daripada nilai undiannya.