电解电容的内部结构

    钽电解电容器的结构与特点 　　钽电解电容器有固体钽电解电容器和液体钽电解电容器两种，它们分别被称为固体电解质钽电容器和非固体电解质钽电容器。 　　固体钽电解电容器的结构如图一所示。
  它的正极的制造过程为：用非常细的钽金属粉压制而成块，在高温及真空条件下烧结成多孔形基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其表面生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体。
    固体钽电解电容器负极的制造过程是：在钽正极基体上浸渍硝酸锰，经高温烧结而形成固体电解质MnO2，再经过工艺处理形成负极石墨层，接着再在石墨层外喷涂铅锡合金等导电层，便构成了电容器的芯子。
  可以看出，固体钽电解电容器的正极是钽粉烧结块，绝缘介质为TaO5，负极为MnO2固体电解质。  将电容器的芯子焊上引出线后再装人外壳内，然后用橡胶塞封装，便构成了固体钽电解电容器。
  有的电容器芯子采用环氧树脂包封的形式以构成固体钽电解电容器。 　　图一　固体钽电解电容器的结构示意图 固体钽电解电容器的结构示意图 　　液体钽电解电容器的制造工艺比固体钽电解电容器较为简单，电容器的芯子直接由钽粉烧结块经阳极氧化制成，如图二a所示。
    再把电容器芯子装入含有硫酸水溶液或凝胶体硫酸硅溶液的银外壳中，然后用氟橡胶密封塞进行卷边密封而成，如图二b所示。硫酸水溶液等液体电解质为电容器的负极。 　　图二　液体钽电解电容器的结构示意图 液体钽电解电容器的结构示意图 　　钽电解电容器具有以下特点: 　　①由于钽电解电容器采用颗粒很细的钮粉烧结成多孔的正极，所以单体积内的有效面积大，而且钽氧化膜的介电常数比铝氧化膜的介电常数大，因此在相同耐压和电容量的条件下，钽电解电容器的体积比铝电解电容器的体积要小得多。
     　　②由于铝粉烧结块是先由模压而成的，因此铝电解电容器的外形可以制成多种形式。 　　③使用温度范围宽。一般钽电解电容器都能在－40℃～＋85℃环境温度范围内工作，有的还能在+155℃下工作。
   　　④漏电流小，损耗低，绝缘电阻大，频率特性好。 　　⑤容量大，寿命长，可制成超小型元件。   　　⑥由于钽氧化膜化学性能稳定，而且耐酸、耐碱，因而钮电解电容器性能稳定，长时间工作仍能保持良好的电性能。
   　　⑦由于钽电解电容器采用钮金属材料，再加上工艺原因，因而成本高、价格贵。 ⑧钽电解电容器是有极性的电容器，且耐压低。 　　钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合，如要求电容器体积小、上下限温度范围宽、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。
     铝电解电容器它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。
  电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。  有正负极性，使用的时候，正负极不要接反。 　　主要性能指标标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是F、uF、pF。
  电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。
    为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是 pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”（3300pF）三位有效数字，左起两位给出电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在后加0的个数，单位是pF。
   　　额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。  如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。
  常用的固定电容工作电压有6。3V、10V、16V、 25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。 　　绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。
    漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。 　　介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。
  损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。   　　选用常识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。 　　电解电容器的检测A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。
  根据经验，一般情况下，1～47μF间的电容，可用R×1k挡测量，大于47μF的电容可用R×100挡测量。   　　B将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度（对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。
  此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上，否则，将不能正常工作。  在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。
  C对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。  两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。
  D使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。