半导体|【知识分享】关于铝电解电容,看这一篇就够了!

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1
铝电解电容是目前除了陶瓷电容之外用得最广泛的电容品种了 , 因此 , 作为硬件工程师 , 必须熟练的掌握其特性 。
笔者结合自身经验 , 通过查阅各种资料 , 针对硬件设计需要掌握的重点及难点 , 总结了此文档 。 通过写文档 , 目的是能够使自己的知识更具有系统性 , 温故而知新 , 同时也希望对读者有所帮助 , 大家一起学习和进步 。
2
2.1
电容器是无源器件 , 在各种电容器中 , 铝电解电容器与其他电容器相比 , 相同尺寸时 , CV值更大 , 价格更便宜 。 电容器的基本模型如图所示 。

                            静电容量计算式如下:
其中 , 为介电常数 , S为两极板正对表面积 , d为两极板件距离(电介质厚度) 。
从式中可以看出:静电容量与介电常数 , 极板表面积成正比、与两极板间距离成反比 。 作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常为8~10 , 这个值一般不比其他类型的电容器大 , 但是 , 通过对铝箔进行蚀刻扩大表面积 , 并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的氧化电介质层 , 使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单位面积CV值 。
铝电解电容器主要构成如下:
阳极-----铝箔
电介质---阳极铝箔表面形成的氧化膜(Al2O3)阴极-----真正的阴极是电解液
其他的组成成分包括浸有电解液的电解纸 , 和电解液相连的阴极箔 。 综上所述 , 铝电解电容器是有极性的非对称构造的元件 。 两个电极都使用阳极铝箔的是两极性(无极性)电容 。
2.2
铝电解电容器素子的构造如图所示 , 由阳极箔 , 电解纸 , 阴极箔和端子(内外部端子)卷绕在一起含浸电解液后装入铝壳 , 再用橡胶密封而成 。

2.3
铝箔是铝电解电容器主要材料 , 将铝箔设置为阳极 , 在电解液中通电后 , 铝箔的表面会形成氧化膜(Al2O3) , 此氧化膜的功能为电介质 。