電解電容器的紋波電流承受能力分析

1 引言

在電力電子線路中，電解電容器經(jīng)常受到大脈動電流、高頻大濾波電流和短時大電流脈沖的作用，因此對流過其內(nèi)部的電流要有嚴(yán)格的限制，這樣才能保證電路的可靠性。2起爐過快：在出鋼后起爐短時間內(nèi)，爐膛內(nèi)沒有鋼水，爐料之間的短路放電，造成頻率電流的閃動，負(fù)載諧振點漂移幅度大，容易造成短時的逆變角度過大，逆變電壓瞬間升高1。其中一個很重要的指標(biāo)就是電解電容器紋波電流的額定值。由大量的實驗及實踐的經(jīng)驗得知，一般紋波電流對電解電容器主要的影響就是使其發(fā)熱，因為電解電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）相對比較大，一般為數(shù)十毫歐姆到十幾歐姆，這樣紋波電流流過ESR就會有明顯的功率損耗，使電容器發(fā)熱。而且流過電容器的紋波電流越大，在電容器ESR上產(chǎn)生的損耗也會隨之增大，由功率損耗產(chǎn)生的熱會明顯降低電解電容器的使用壽命。如果電解電容器工作在超出其紋波電流額定值的條件下，就會使電容器因核心過熱而導(dǎo)致失效或損壞。

電力電容器的修理

(1)下面幾種故障，可以在安裝地方自行修理：

①箱殼上面的漏油，可用錫鉛焊料修補(bǔ)。

②套管焊縫處漏油，可用錫鉛焊料修補(bǔ)，但應(yīng)注意烙鐵不能過熱，以免銀層脫焊。

(2)電容器發(fā)生對地絕緣擊穿，電容器的損失角正切值增大，箱殼膨脹及開路等故障，需要在有修理電容器設(shè)備的工廠中才能進(jìn)行修理。

隨著開關(guān)電源設(shè)備迅猛發(fā)展，為適應(yīng)市場需求，開關(guān)電源趨向于小型化、輕便化、集成電路模塊化。其對構(gòu)成開關(guān)電源的重要元件電解電容器性能的要求也越來越高，本文從小型化、高頻低阻抗化、長壽命化和耐紋波電流等方面分析了開關(guān)電源的發(fā)展對電解電容器性能的要求。降低紋波電流的方法可以采用較大容量的鋁電解電容器，畢竟大容量鋁電解電容器可承受的紋波電流比小容量的鋁電解電容器大。

電解電容器介紹

電解電容器可看成是由二個極板組成，其中作為陽極板的是采用特定的閥金屬(鋁、鉭、鈮等金屬)，并在該金屬表面上借助于電化學(xué)方法生成一極薄且具有單向?qū)щ娦缘难趸ぷ鳛榻橘|(zhì)，而陰極板通常是采用能生成和修復(fù)介質(zhì)氧化膜的液狀或固狀的電解質(zhì)。

高可靠性  

開關(guān)電源是一種采用開關(guān)式控制的直流穩(wěn)壓電源，它以小型、輕量和高1效率的特點被廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、家用電器、計算機(jī)及其終端設(shè)備。

作為輸入濾波和平滑作用的鋁電解電容器，它的質(zhì)量和可靠性直接影響到開關(guān)電源的可靠性。一旦鋁電解電容器失效，就會導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓電源的故障。

開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器的失效模式有擊穿失效、開路失效、漏液失效及電參數(shù)超差失效：擊穿失效又分為介質(zhì)擊穿和熱擊穿，對于大功率和大電流輸出的開關(guān)電源用電解電容器，熱擊穿失效常占一定比例；電腐蝕導(dǎo)致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸，使開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開路失效的主要失效模式；因為在線路上一個接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個設(shè)備發(fā)生事故。漏液是開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器常見的失效模式，由于使用環(huán)境及工作狀態(tài)較嚴(yán)酷，常發(fā)生漏液失效；開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中常見的失效模式是電容量減少、漏電流增大及損耗角正切值增大。