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發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 03:52  
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爆漿的種類:
分兩類,輸入電容爆漿和輸出電容爆漿。
對于輸入電容來說,就是在電源電路中體積較大、容易較大、額定電壓高的電容器,對接收到的電流進(jìn)行過濾。輸入電容爆漿和電源輸入電流及電容器本身的品質(zhì)有關(guān)。過多的毛刺電壓,峰值電壓過高,電流不穩(wěn)定等都使電容過于充放電過于頻繁,長時(shí)間處于這類工作環(huán)境下的電容,內(nèi)部溫度升高很快。Maxwell公司公布的超級電容器與鋰電池性能對比以及超級電容器的優(yōu)缺點(diǎn)的對比,如下面表格所示關(guān)于超級電容器,有一本很經(jīng)典的書籍B。超過泄爆口的承受極限就會發(fā)生爆漿。
對于輸出電容來說,對經(jīng)電源模塊調(diào)整后的電流進(jìn)行濾波與儲能。此處電流經(jīng)過一次過濾,比較平穩(wěn),發(fā)生爆漿的可能性相對來說小了不少。但如果環(huán)境溫度過高,電容同樣容易發(fā)生爆漿。
電容爆漿的原因有很多,比如電流大于允許的穩(wěn)波電流、使用電壓超出工作電壓、逆向電壓、頻繁的充放電等。但是直接的原因就是高溫。我們知道電容有一個(gè)重要的參數(shù)就是耐溫值,指的就是電容內(nèi)部電解液的沸點(diǎn)。當(dāng)電容的內(nèi)部溫度達(dá)到電解液的沸點(diǎn)時(shí),電解液開始沸騰,電容內(nèi)部的壓力升高,當(dāng)壓力超過泄爆口的承受極限就發(fā)生了爆漿。所以說溫度是導(dǎo)致電容爆漿的直接原因。電容設(shè)計(jì)使用壽命大約為2萬小時(shí),受環(huán)境溫度的影響也很大。電容的使用壽命隨溫度的增加而減小,實(shí)驗(yàn)證明環(huán)境溫度每升高10℃,電容的壽命就會減半。主要原因就是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化失效,這樣電容壽命終結(jié)。為了保證電容的穩(wěn)定性,電容在插板前要經(jīng)過長時(shí)間的高溫環(huán)境的測試。即使是在100℃,的電容也可以工作幾千個(gè)小時(shí)。同時(shí),提到的電容的壽命是指電容在使用過程中,電容容量不會超過標(biāo)準(zhǔn)范圍變化的10%。但電容的大小不是由Q(帶電量)或U(電壓)決定的,即電容的決定式為:C=εS/4πkd。電容壽命指的是電容容量的問題,而不是設(shè)計(jì)壽命到達(dá)之后就發(fā)生爆漿。只是無法保證電容的設(shè)計(jì)的容量標(biāo)準(zhǔn)。所以,短時(shí)期內(nèi),正常使用的板卡電容就發(fā)生爆漿的情況,這就是電容品質(zhì)問題。另外,不正常的使用情況也有可能發(fā)生電容爆漿的情況。
電容的選擇。選擇旁路電容和去耦電容時(shí),并非取決于電容值和大小,而是電容的自 諧振頻率,并與所需旁路式去耦的頻率相匹配。在自諧振頻率以下電容表現(xiàn)為容性,在自 諧振頻率以上電容變?yōu)楦行?,這將會減小 RF 去耦功能。我們來看下圖:上一張圖是電路結(jié)構(gòu),我們看到電源E和它的內(nèi)阻r,開關(guān)QF,還有電容C和電阻R。再看看常用的兩種瓷片電容的自諧 振頻率。
綜上可得,使用去耦電容重要的一點(diǎn)就是電容的引線電感。表貼電容比插件電容高 頻時(shí)有很好的效能,就是因?yàn)樗囊€電感很低。
并聯(lián)電容。若有些電路中濾波效果不好,可以采用并聯(lián)電容的方式來增加濾波效果, 但不是隨意的增加并聯(lián)的個(gè)數(shù)或隨意放置幾個(gè)電容,這樣只會浪費(fèi)材料。
濾波。濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作,是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要
措施,通俗點(diǎn)講就是將想要的留下,不想要的統(tǒng)統(tǒng)干掉。
正確選擇濾波電容器的幾要素
(1) 應(yīng)根據(jù)電路要求選擇電容器的類型。對于要求不高的低頻電路和直流電路,一般可選用紙介電容器,也可選用低頻瓷介電容器。在高頻電路中,當(dāng)電氣性能要求較高時(shí),可選用云母電容器、高頻瓷介電容器或穿心瓷介電容器。在要求較高的中頻及低頻電路中,可選用塑料薄膜電容器。在電源濾波、去耦電路中,一般可選用鋁電解電容器。對于要求可靠性高、穩(wěn)定性高的電路中,應(yīng)選用云母電容器、漆膜電容器或鉭電解電容器。由于短路時(shí)流過電容器的電流很大,一般電容器都會爆裂或使其封口膠塞脹出。對于高壓電路,應(yīng)選用高壓瓷介電容器或其他類型的高壓電容器。對于調(diào)諧電路,應(yīng)選用可變電容器及微調(diào)電容器。