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為什么鋁質電解電容承受不了反向電壓呢?

2023-02-21

       鋁質電解電容是由(you)鋁圓(yuan)筒(tong)做(zuo)負極,里面裝有液體(ti)電解質(zhi),[敏感詞]一片彎曲的(de)(de)鋁帶做(zuo)正極制成。還(huan)需要經(jing)過(guo)直流電壓處理,使正極片上(shang)形(xing)成一層氧化膜做(zuo)介質(zhi)。它的(de)(de)特點是容(rong)量大,但是漏電大,穩定(ding)性(xing)差,有正負極性(xing),適宜用于電源(yuan)濾(lv)波(bo)或(huo)者低頻(pin)電路中。使用的(de)(de)時候,正負極不要接(jie)反(fan)。


       由于電(dian)解電(dian)容器(qi)(qi)存在極(ji)性,在使用(yong)時必須注(zhu)意正(zheng)負極(ji)的正(zheng)確接法,否則不(bu)僅電(dian)容器(qi)(qi)發揮不(bu)了作(zuo)用(yong),而且漏電(dian)流很大,短時間內電(dian)容器(qi)(qi)內部就會發熱,破壞(huai)氧化膜,隨即(ji)損(sun)壞(huai)。


       為鋁質電(dian)解(jie)電(dian)容的(de)(de)基本結構(gou),它由陽極( anode )、在(zai)絕緣(yuan)介質上(shang)附(fu)著的(de)(de)氧化鋁構(gou)成(cheng)的(de)(de)鋁層,接收(shou)極的(de)(de)陰極鋁層,和真(zhen)正的(de)(de)由電(dian)解(jie)液(ye)構(gou)成(cheng)的(de)(de)陰極。電(dian)解(jie)液(ye)浸透(tou)在(zai)兩個鋁層間的(de)(de)紙上(shang)。氧化鋁層是通過電(dian)鍍在(zai)鋁層上(shang),相對于加在(zai)其上(shang)的(de)(de)電(dian)壓來說是非常(chang)薄(bo)的(de)(de),很(hen)容易被擊(ji)穿,導致電(dian)容失效。


       氧化鋁層(ceng)可(ke)以承(cheng)受正(zheng)向的直(zhi)(zhi)流電(dian)壓,如果(guo)其(qi)承(cheng)受反(fan)向的直(zhi)(zhi)流電(dian)壓,其(qi)很容(rong)易在數秒內失效(xiao)。這個現(xian)象被稱為(wei)‘Valve Effect ’,這就是為(wei)什么鋁質電(dian)解電(dian)容(rong)擁有極性的原(yuan)因(yin),如果(guo)電(dian)解電(dian)容(rong)的兩個電(dian)極都有氧化層(ceng),則形(xing)成(cheng)無極性電(dian)容(rong)。


        鋁質電(dian)(dian)(dian)(dian)解電(dian)(dian)(dian)(dian)容反(fan)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)閾值現象的(de)(de)(de)機理,叫做氫離子理論( Hydrogen ion theory ),當電(dian)(dian)(dian)(dian)解電(dian)(dian)(dian)(dian)容承(cheng)受(shou)(shou)反(fan)向(xiang)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)時候,即電(dian)(dian)(dian)(dian)解液的(de)(de)(de)陰極(ji)承(cheng)受(shou)(shou)正向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)而氧(yang)化(hua)層承(cheng)受(shou)(shou)負電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya),集合在氧(yang)化(hua)層的(de)(de)(de)氫離子就將穿(chuan)過(guo)介(jie)質達到介(jie)質和(he)金(jin)屬(shu)層的(de)(de)(de)邊界,轉化(hua)成氫氣(qi),氫氣(qi)的(de)(de)(de)膨脹力(li)使得氧(yang)化(hua)層脫落。


       因此電(dian)流(liu)(liu)在(zai)(zai)擊穿電(dian)解液后(hou)直接(jie)流(liu)(liu)通(tong)電(dian)容(rong)(rong),電(dian)容(rong)(rong)失(shi)效,這個(ge)直流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)非常(chang)小,在(zai)(zai) 1~2V 的反向(xiang)直流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)作用下,鋁(lv)質電(dian)解電(dian)容(rong)(rong)在(zai)(zai)幾秒鐘就會因為(wei)氫離子(zi)效應而立即失(shi)效。相(xiang)反,當電(dian)解電(dian)容(rong)(rong)承受正向(xiang)電(dian)壓(ya)時候,負離子(zi)集結在(zai)(zai)氧化層之間,因為(wei)負離子(zi)的直徑非常(chang)大(da),其(qi)并不(bu)能(neng)擊穿氧化層,所以能(neng)承受較(jiao)高電(dian)壓(ya)。

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