汽车铝电解电容器的应用与维护

旁路，以及输入电路的旁路；为后一级的逆变器提供低阻抗，电源旁路，阻止变换器产生的高频纹波电流进入供电电源。2滤波开关电源输出的直流电中，按傅立叶分析，总是混含着多种频率的交流分量，须借电解电容器为主构筑滤波器，使之成为较平稳的直流电。3耦合电容器能隔绝直流电，而让交流电流通，对于以直流为能源之交流增幅电路即利用电容器遮断直流传达耦合交流。4放电充电后的电容器如同一小的蓄电池，两极间的电位差会对连接在其两极问的负载电阻产生放电电流，电能在电阻中转变为热能而消耗掉。尾灯闪烁闪光灯电路便是电容器不断充放电的作用。5火花防止和冲击波吸收电容器因两极间电位差从电源获得电能并加以储存，故可以吸收电路中的脉冲电流、浪涌电流的能量，防止电接点火花组成保护装置6电容器端电压测定充电量电容器有两端间的直流电压与其充电获取的电量成正比的特性此特性用于计算机电路。7交流电流的分频外加同一交流电压于电容器，流通电流的大小与外加交流电压的频率成正比，即高频率时显示低阻抗，流通的电流较大；低频率时显示高阻抗，相对的电流较小这样可将混杂一起的高低频率的分量分离。选择合适的容量的电容器就可以将混杂在音频回路中的高频杂波隔离。8移向从等值电路可以认识电容和电感会不同地改变电流相位，电感滞后，电容超前9O。的相位。9对交流分量的降压作用电容器有不同的等值阻抗，电路串联入电容器，既降压，损耗又4,E”。2铝电解电容器的性能与特征铝电解电容器的寿命受制于使用条件的影响。使用的环境温度、湿度、振动等条件以及所加电压、纹波等状况决定其寿命。铝电解电容器寿命D级品仅L000H，A级品在30000H以上。其失效模式是容量下降、T增大导致发热，老化加速，最终击穿失效、击穿短路、开路、漏液和极壳短路或漏电等。铝电解电容器的故障率A如图2的特性可分为3个时间阶段制品使用后不久时间图2寿命与可靠性的关系内所发生的初期故障期处于稳定期偶发故障期，不轻易发生故障；制品到达其寿命后，故障增加的磨耗故障期。工作过程中偶然失效的概率厂，和众多工业产品一样，反映出铝电解电容器的寿命，其参数分布特性符合正态分布。起着滤波、旁路作用的电容器为了滤除不太高频率的纹波电J玉纹波电流，需要考虑足够大的电容量。只能选择铝电解电容器而为了滤除更高频率的纹波电压纹波电流。则该电容器应具有足够大小的ESR、ESL。铝电解电容器的失效分为正常失效和早期失效。合格优质的产品，在正常应用条件下皆可全寿命使用。出现早期失效，一是由于用户使用不当，二是因为设计和施工时不可预见的外界故障殃及所造成。电解液干涸的时间就是铝电解电容器的寿命。一般分为2000H、20008000H。80003万和大于30000H4个级别。高温、高纹波电流和过高的工作电压都会缩短铝电解电容器的工作寿命。影响铝电解电容器寿命最重要的因素是工作环境的温度。铝电解电容器的釜N4N,；30000。一4200001000011140150车发动机舱是L12最恶劣的靛二1靛。O0温度频率图4AEC的ESR对于温度、频率的关系为了防止铝电解电容器中电解液由于内部高温沸腾的气体或电化学过程而产生的气体引起内部高气压致使铝电解电容器爆炸。对直径8MM以上的铝电解电容器均设置了压力释放装置。如图5所示，这些压力释放装置在电容器内部的气压达到尚未使铝电解电压力释放作用的防爆槽一图5压力释放装置汽车电器2O15年第12期警赫容器爆炸的危险压力前动作，泄放出气体。当然随着电容器压力释放装置的动作，该电容器也即宣告失效。开关合上和分开，由于感抗容抗的存在造成冲击的瞬时操作性过电压，也会造成铝电解电容器早期失效。当然，也有雷雨天汽车露天停放或行驶中雷击感应大气过电压的灾害性影响。3铝电解电容器的应用与维护铝电解电容器应用和维护时需注意以下事项。1注意极性铝电解电容器一般是有极性的。反接了极性会造成铝电解电容器短路损坏及漏液。当无法辨识其在电子回路上极性或使用于有极性变换设计的回路时，应选用双极性电解电容器2防止连续施加过电压电解电容器会因操作或大气过电压导致漏电流急剧增加，因此必须保证电解电容器工作电压不超过额定值。3电解电容器的寿命取决于使用温度电解质蒸发的速度与电容器温度密切相关。电解电容器使用温度每降低L0，其寿命增加一倍。高温下漏电流的高幅值会明显缩短其使用寿命。故电解电容器使用温度不得超过设定的允许最高使用温度范围尽可能在较低的温度下使用，但过低也有不利的影响。例TLAEC典型的额定寿命为105下2000H。汽车中愈来愈多采用LED照明，而LED灯泡长寿命应用时，其寿命为25000H，电容器的寿命便成了问题。要想达到25000H寿命，这种电容器要求工作温度远低于65。频率变化也引起电容器电气性能变化高频，静电容量减少，T及阻抗增大；低频，伴随ESR增大，纹波电流引起发热上升E233电容器温度IIDIOO汽车电器2O15年第12期以上的空间距离，否则，防爆槽无法正常起作用。因而维护中必须确保这一保证安全可靠性的距离。5必须严格遵守额定最高纹波电流容许值施加过量的纹波电流会使电解电容器内温大大增加酿成电解电容器电性能劣化及破损。6充放电经常及快速充放电会使电容器内温异常上升，漏电流增加，容量降低，还会造成电容器损坏7长期仓库储存的电解电容器的处置即使储存于正常大气条件之环境，长时间64“月以上仓储放置电解电容器其漏电流也会增加，需先串联1KQ,保护电阻施加额定电压持续负载30MIN让其电气性能恢复正常。8焊接避免焊锡时过高的温度和过长时间对电容器性能产生不良影响9焊接点与引脚的机械强度是有限的不能扳动已焊接于PC板上的电解电容器，也不能以电解电容器作为着力点来搬移PC板或装置。10注意引脚绝缘套管的保护以PVC或PET为材质的绝缘套管需隔绝有机溶剂和高温以确保其绝缘功能。11焊锡后或维护时对基板的清洁不能用卤化的有机溶剂清洁基板，溶剂有可能渗入电解电容器内部引起腐蚀。4结语汽车电子技术的发展趋势希望铝电解电容器小型化、片式化、低阻抗、长寿命、高电压、宽工作温度与频率范围和纹波电流提升，更安定的设计和注重环保、更高的可靠性。而铝电解电容器的特点是容量大、价格低廉，缺点是漏电大、误差大、稳定性差。新技术、新材料的发展，在为其它类别电容器带来发展机遇的同时，也必会为铝电解电容器的创新突破打开方便之门。有机半导体材料、导电聚合物材料的出现及其合成技术的成熟已经为铝电解电容器的更新换代奠定了物质基础。将有机半导体材料、导电高分子材料用作铝电解电容器阴极的尝试，得到的频率特性、温度特性可以和片式陶瓷电容器媲美，甚至高出固态铝电解电容器。对于传统型铝电解电容器而言，在一段时间内不可相比的容量价格比，仍足以使其维持主流产品的地位。参考文献1RON