电解电容器，高频低阻电解电容器

  目前工业化生产的电解电容器主要是铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器以箔式阳极、电解液极为主，外观以圆柱形居多；钽电解电容器采用烧结块阳极，阴极采用半导体二锛化锰，外形多为片式。

  

电解电容器的性能特点

　　同其它类别的电容器相比，电解电容器的优越性表现在以下几个方面：

　　（1）单位体积所具有的电容量特别大。工作电压越低，这方面的特点愈加突出，因此，特别适应电容器的小型化和大容量化。例如，CD26型低压大容量铝电解电容器的比容量约为300μF/cm3，而其它在小型化方面也颇具特色的金属化纸介电容器的低压片式陶瓷电容器的比容量一般不会超过2μF/cm3。

　　（2）电解电容器在工作过程中具有“自愈”特性。所谓“自愈”特性是指介质氧化膜的疵点或缺陷在电容器工作过程中随时可以得到修复，恢复其应具有的绝缘能力，避免招致电介质的雪崩式击穿。

　　（3）电解电容器的介质氧化膜能够承受非常高的电场强度。在铝电解电容器的工作过程中，介质氧化膜承受的电场强度约为600kV/mm，这一数值是纸介电容器的30多倍。

　　（4）可以获得很高的额定静电容量。低压铝电解电容器能够非常方便地获得数千乃至数万微法的静电容量。一般来说，电源滤波、交流旁路等用途所需的电容器只能选用电解电容器。

 

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如何理解电容器的容量老化 
铁电体陶瓷电容器的容量和介质损耗会展现出随时间延长而衰减的趋势.这种被称为老化的现象是可逆的,其产生的原因在于铁电体晶体结构随温度而变化. 
铁电介质以钛酸钡(BaTiO3)为主要成分,加入一定的氧化物以改变材料晶体惯态和对称性,产生出铁电畴.在居里点(120℃)附近,BaTiO3晶体结构由四方相转变为立方相,自发极化不再发生.而当冷却通过居里点时,材料晶体结构又重新由立方相转变为四方相,其点阵结构中不存在对称中心.Ti4+离子可以占据两个非对称位置中的一个,从而导致性电偶极.由于相邻晶胞相互作用的影响足以建立起极化畴,因此这些电偶极是自发产生和略微有序的.平行极化畴是随机取向的(在没有外加电场作用的情况下),给系统提供应变能.而应变能的松弛正是材料介电常数老化的原因,具有下列时间关系: 
K = K0 -m log t 
这里 K = 任意时间t处的介电常数 
K0 = 时间t0(t0 < t)处的介电常数 
m = 衰减速率 
上面公式是对数关系,如果采用半对数图处理所得数据,其结果将会近似于一条直线,正如下图所示.每十倍时内K(或电容量)变化的百分数可以通过计算得出,用做衡量瓷料优劣的一个指标. 
与微观结构有关,进而对极化产生影响的的因素(材料纯度、晶粒尺寸、烧结情况、晶界、空隙率,内应力)同样也决定了畴壁移动和重新取向的自由程度. 
图略(请下载附件看全文) 
由此可知,材料老化的速率与材料组分和工艺过程密切相关,同时对那些影响材料介电常数的因素也非常敏感. 
铁电体容量的时间损耗是不可避免的,尽管通过把介质加热到居里点以上,使材料晶体结构变回“顺电”立方态的方法可以得到恢复.但一旦冷却下来,材料晶体结构再次转变为四方相,自发极化再次出现,产生的新极化畴使得老化过程重新开始. 
顺电体,例如NPO,中由于不存在自发极化的机制,因此观察不到老化现象.老化速率受电容器“电压状态”的影响.元件在高温(低于居里温度)直流偏压负荷试验中表现出了容量损耗,但老化速率很低.从理论上讲,高温下的电压负荷会促进极化畴的的弛豫.当然,如果实际温度超过了居里点,电压效应则会消失.