概述?? 近年來，鋁電解電容器行業市場火爆，其應用場景跨越式發展的根本原因在于技術、安全和多樣性的創新。用戶需求的爆發式增長，極大地豐富了鋁電解電容器的應用場景。一方面，進一步提升鋁電解電容器產業鏈中的原材料和供應商，有利于產業源頭的轉型升級，優化產業流程；另一方面，鋁電解電容器技術、品質、品種的更新迭代，有利于產品的持續開發。進一步滿足用戶新需求的升級和質量提升，都有利于行業的進一步發展。多方的推動，導致了鋁電解電容器應用的爆發式發展。 那么，面對行業的高速發展，鋁電解電容器行業的企業如何才能在市場上分得更大的蛋糕，獲得更多的收益，占領更大的市場？在這里，企業的市場突破戰略非常重要。如何制定戰略，選擇什么樣的戰略，關系到鋁電解電容器公司未來五年甚至十年的發展。 本文主要分析未來五年鋁電解電容器行業企業的市場突破份額，并提供指導意見。企業戰略的表現形式和具體選擇可以說是非常多樣的。每個特定的選擇都會有或大或小的差異。當然，每種選擇都有充分的理由和具體的不同條件。本文之所以試圖探索企業豐富多樣的戰略選擇，是為了在極短的時間內告訴鋁電解電容器行業的企業管理者，市場突破發展的基本選擇策略有多少，以及每個選擇策略如何發揮作用,被選中的根本原因是什么。本報告只可當做行業報告模板參考和學習，不可用于商業用途，也不提供其他商業價值，請自行決定是否購買，特此申明。 一、2023-2028年宏觀政策背景下鋁電解電容器業發展現狀?? (一)、2022年鋁電解電容器業發展環境分析?? 鋁電解電容器業的環境不斷改善，新的市場主體不斷涌現。據國家統計局統計，中國國內生產總值（GDP）比上年增長8.1%，兩年平均增長5.1%，居世界主要經濟體之首。 經濟規模超過110萬億元，達到114.4萬億元，居世界第二大經濟體，人均GDP突破8萬元。2021，中國人均GDP將達到80976元，按年均匯率計算將達到12551美元，超過世界人均GDP水平。在此期間，鋁電解電容器業穩步發展并保持增長。2021，新的稅費減免項目和北京證券交易所的推出，也為鋁電解電容器行業的相關企業開辟了一個新的天地，供直接融資。在疫情的影響下，發展不平衡和不足的問題日益突出。中國積極擴大內需戰略，大力推進供給側結構性改革，鋁電解電容器業結構調整和轉型升級取得新進展。全國居民恩格爾系數為29.8%，比上年下降0.4個百分點。內需對企業增長的貢獻占主導地位，消費結構持續升級，鋁電解電容器業需求結構持續改善。?? ? (二)、國際形勢對鋁電解電容器業發展的影響分析?? 俄烏沖突后，全球大宗商品價格全面上漲，油價近八年來首次突破100美元，間接導致鋁電解電容器業運營成本上升。隨著油價上漲，全球高通脹壓力也在迅速上升。未來幾年，鋁電解電容器業產業鏈上的上下游企業將面臨更大的壓力。同時，受疫情影響，世界經濟復蘇艱難，全球生產和供應周期不暢，全球鋁電解電容器業也在積極推進新發展思路的建設。雖然從總體上看，國內發展面臨著需求萎縮、供給沖擊和預期減弱的壓力，但長期以來鋁電解電容器業的基本面沒有改變，發展韌性好、潛力充足、空間大的特點沒有改變。?? ? (三)、鋁電解電容器業經濟結構分析?? 一是鋁電解電容器業市場化程度逐步提高。從上游供應到市場部署；企業往往通過資本市場實現兼并、破產和重組；產業布局呈現資源（資金、技術、人才）向東南演進、集中、轉移的趨勢，鋁電解電容器行業協會的作用逐漸顯現優勢。 二是大力支持鋁電解電容器業。從產業結構來看，我國的鋁電解電容器業有許多子產業，產業鏈體系相對完整；從產業布局看，大企業集中在重點城市，中小企業集中在縣、鎮、鄉，形成產業集群，基本形成相互協調、相互支持的格局。 第三，內需是主要驅動力。隨著國民經濟的快速增長和居民可支配收入的提高，國內對鋁電解電容器業的消費需求仍有很大的增長空間，這將繼續是該行業發展的主要動力。?? ? 二、鋁電解電容器企業戰略目標?? 鋁電解電容器公司計劃在未來5年內繼續拓展國內市場，在國內市場打造自有鋁電解電容器品牌，進行自主銷售，通過進軍大型商場、開設線下門店等方式擴大經營。未來計劃在所有直轄市開設鋁電解電容器直銷店、店鋪。 三、2023-2028年鋁電解電容器業市場運行趨勢及存在問題分析?? (一)、2023-2028年鋁電解電容器業市場運行動態分析?? 目前，隨著國家相關市場調控措施的不斷實施，市場上買賣雙方的短期價格通脹預期都有所降低，但后期鋁電解電容器行業的價格市場下跌空間相對有限。從調控意圖來看，為了抑制通脹預期，國家經常出臺穩定物價的措施，調控效果逐漸顯現。國家監管的目的是通過穩定鋁電解電容器業的市場情緒來控制價格上漲的速度。在調控方面，為了穩定CPI，抑制相關企業的積極性，特別需要防止抑制鋁電解電容器業的市場價格。國家實施的調控措施對抑制鋁電解電容器行業相關企業過度投機起到了明顯的作用。從市場供求角度來看，中國議會在后期加大了鋁電解電容器業的政策優勢。結合市場需求，也可以基本確定后期對鋁電解電容器業市場的樂觀預期，相信后期市場消費會增加。?? ? (二)、現階段鋁電解電容器業存在的問題?? 目前，我國鋁電解電容器行業缺乏行業引導，導致規劃重復、總體布局不合理等重大問題，整個行業利潤率較低。2009年，鋁電解電容器業的利潤率約為3%。資源整合將是未來鋁電解電容器業發展的主要特征。國內鋁電解電容器行業普遍存在“小、散、亂”的問題。規模以上企業在全國鋁電解電容器行業中的市場份額不足10%，產業集中度較低。這主要是因為鋁電解電容器業的進入門檻不高，區域性很強。 (三)、現階段鋁電解電容器業存在的問題?? 近年來，雖然國內鋁電解電容器行業發展勢頭穩定，企業規模不斷擴大，但鋁電解電容器行業企業間同質競爭現象嚴重，產品結構單一，產品附加值仍有較大的發展空間。值得注意的是，隨著越來越多的外部資本進入國內市場，鋁電解電容器行業的競爭壓力日益激烈，國內許多中小企業抗風險能力較弱。如今，雖然鋁電解電容器業創造的一些產品已經成功進入市場，但隨著信息技術產業的興起和普及，客戶對鋁電解電容器業的認知正在逐步發生翻天覆地的變化。鋁電解電容器業的產業化將成為未來行業發展的必然趨勢。 首先，在經濟主體方面，鋁電解電容器業相關企業要堅持市場化發展。強化企業主體地位，使鋁電解電容器業的發展主要依靠相關企業。由于國內鋁電解電容器業市場發展的特殊性，一些市場仍處于壟斷地位。他們既是管理者又是經營者，與市場經濟的運行機制不相適應。 第二，在經營方向上，正朝著專業化、產業化方向發展?？梢哉f，隨著科學技術的不斷發展，社會的日益多元化將使人們越來越依賴，鋁電解電容器業的科技含量將越來越高，市場份額將越來越大。因此，有必要加強現代管理意識的建立，優化企業品牌戰略措施，提高品牌競爭力。?? ? 第三，在商業手段方面，正在向信息技術發展?，F代科學技術的發展將推動鋁電解電容器業的信息化和網絡化發展趨勢。 第四，在組織結構上，正朝著集團化、規?；较虬l展。由于我國目前的鋁電解電容器行業體系總體上還不夠成熟，與當前復雜環境下新興的需求市場不相適應，消費終端需要鋁電解電容器行業提供更高質量的產品。然而，現有的鋁電解電容器業主要是小規模的，大型、實力雄厚的企業很少。中國應為規范鋁電解電容器業的行業管理和市場競爭提供便利。一方面，讓市場經濟的“看不見的手”發揮作用，優勝劣汰，適者生存。市場競爭越激烈，行業越發達。行業越發達，市場規模越大?？傊?，鋁電解電容器業未來的發展不僅取決于制度創新，還取決于技術創新和制度創新的進步。技術創新的力度決定了鋁電解電容器行業相關企業的市場開發能力。今后，應進一步研究鋁電解電容器業的標準化和發展。 (四)、規范鋁電解電容器業的發展?? 針對我國鋁電解電容器業存在的問題，我們仍需進一步進行產業整合，繼續淘汰落后觀念，使整個鋁電解電容器業更加規范有序，從當前的價格競爭上升到品牌、價格、服務的綜合競爭，打造一批知名、有影響力的品牌，將為穩定鋁電解電容器業市場形成強大動力。?? ? 四、鋁電解電容器行業政策背景?? (一)、政策將會持續利好鋁電解電容器行業發展?? 政策是重要的驅動因素。隨著統一進程的加速和對精細管理的需求，預計需求將迎來快速釋放。同時，互聯網+鋁電解電容器，大數據和智能應用程序都已進入實質性著陸階段，創新業務也變得越來越創新。模式的優化和系統復雜性的大幅提高使領先優勢更加明顯，行業集中度有望加速增長，實力更強的優質公司也將變得更強。隨著行業利潤率的大幅提高和集中度的不斷提高，我們相信鋁電解電容器行業的前景廣闊。 (二)、 鋁電解電容器行業政策體系日趨完善?? 近年來，國內鋁電解電容器產業發展，產業促進，市場監管等重要環節的宏觀政策環境日趨完善。 2019年，相關數據展示了與鋁電解電容器密切相關的三項政策文件，為鋁電解電容器的發展奠定了重要的政策基礎;據了解相關部門發布了有關鋁電解電容器管理的文件，這些文件在鋁電解電容器行業中發揮了積極作用，產生了重要影響；針對鋁電解電容器業務形式，明確了互聯網資源協同服務業務的概念，并相繼頒布了相關的市場管理政策；網絡公開信息展示了一份《鋁電解電容器發展三年行動計劃（2019-2022）》，提出了發展鋁電解電容器的指導思想，基本原則，發展目標，重點任務和保障措施。?? ? (三)、鋁電解電容器行業一級市場火熱,國內專利不斷攀升?? 在市場規?？焖僭鲩L和政策支持明顯增加的背景下，鋁電解電容器主要市場的知名度也在不斷增加。 同時，隨著一批明星企業的迅速崛起以及國內在鋁電解電容器領域的投資，國內鋁電解電容器技術專利的數量也在持續增長。從每年新增的數量來看，2007年的新專利仍然少于100個。它在2015年迎來了爆炸式增長，2015年的新專利數量已達到1,398個，居世界領先地位。從目前累計的專利數量來看，我國的鋁電解電容器公共專利已達到4,000多個案例，大大超過了其他國家和地區。技術實力的顯著提高也為國內鋁電解電容器市場的開放和商業產品的迅速普及奠定了堅實的基礎。 (四)、宏觀經濟背景下鋁電解電容器行業的定位?? 在產業鏈的下游，用戶需求和服務存在很大差異?? 五、鋁電解電容器行業政策環境?? (一)、政策持續利好鋁電解電容器行業發展?? 政策是行業發展的重要驅動因素，在進程加快統一化、管理需求精細化推動下，其行業需求有望快速釋放；于此同時，互聯網＋鋁電解電容器、大數據與智能化應用均進入實質性落地階段,業務創新更加清晰；格局優化,系統復雜度顯著提高使得龍頭優勢更加明顯,行業中心化有望加速提升,優質公司強者愈強。隨著行業邊際的大幅優化,中心化不斷提升,我們認為鋁電解電容器行業前景將會更加遼闊。 (二)、鋁電解電容器行業政策體系日趨完善?? 近年來,國內鋁電解電容器產業發展、行業推廣、市場監管等重要環節的宏觀政策環境已經日趨完善。 2019年,公開數據表明公出臺三項與鋁電解電容器緊密相關的政策文件,為鋁電解電容器發展奠定了關鍵的政策基礎；同時XX網信辦發布了關于鋁電解電容器管理的文件,在鋁電解電容器行業發揮了重要影響；針對鋁電解電容器業務形態,明確了互聯網資源貫穿輔助服務業務的概念,相關市場管理政策業也相繼配套出臺；新的經濟形勢、市場趨勢,發展處了我國關于鋁電解電容器發展的指導思想、基本原則、發展目標、重點任務和保障措施。 (三)、一級市場火熱,國內專利不斷攀升?? 在市場規模持續高速增長,政策支持力度顯著增加的背景下,其一級市場的熱度也不斷攀升。 同時伴隨一批具有影響力企業的迅速崛起及國內對鋁電解電容器領域的大力投入,國內鋁電解電容器技術專利數量也不斷創高,從每年新增數量來看,2007年新增專利尚未達到一百例,2015年迎來了爆發,至2015年末全年新增專利已達到1398例,專利數量領先全球。據目前累計專利數量來分析,我國公開鋁電解電容器專利已達4000多例,明顯領先其他國家和地區。技術實力的顯著增強也為后來國內市

摘要: 在全球環保大趨勢下，新能源領域必將迎來高速的發展。政府的投入，企業的投入都將加速新能源領域的發展。本文闡述了新能源領域中的光伏太陽能發電中的核心部件-----光伏逆變器的原理及其對元器件電容的要求。 關鍵詞：新能源、光伏太陽能發電、光伏逆變器、鋁電解電容，薄膜電容 鋁電解電容器太陽能作為一種新能源，能為我們的生活提供清潔無污染的能源。由于光伏發電系統產生的電流為直流電，但民用電力以交流供電為主，而且太陽能發電最終將走向并網運行，這就意味著太陽能發電必須通過逆變器將直流電轉換為交流電來驅動家用電器等負載。因此，逆變器在太陽能發電系統中具有舉足輕重的作用。逆變器的主要功能是將電源的可變直流電壓輸入轉變為無干擾的交流正弦波輸出，既可供設備使用，也可反饋給電網。 一、太陽能發電對光伏逆變器的要求對于熟悉功率管理的工程師而言，設計太陽能發電系統的逆變器有什么要點需要額外注意？首先，就現有光伏系統逆變器的使用情況來看，它們一般只能使用5到10年，而光伏電池板的使用壽命長達25年，逆變器成為光伏系統中可靠性最低的組件。 IR的AlbertoGuerra提出，設計師必須考慮光伏系統逆變器的使用壽命。太陽能逆變技術業界對于產品壽命有很高的期望，一般都能保證20至25年的使用期，因此特別著重每種元件的可靠性。 二、提高光伏逆變器壽命的關鍵決定光伏逆變器的壽命為其各元件的可靠性，盡管半導體元件通常都達到這種可靠性水平，但對于無源元件來說卻有可能是一個挑戰，特別是電解電容器。電解電容器的可靠性提高成為了提高光伏逆變器可靠性的關鍵之一。 三、電解電容器在光伏逆變器中的作用光伏逆變器可看成是用直流電源供電的特殊用途的變頻器，輸出頻率為50Hz或與電網同步的50Hz。也就沒有整流器產生的整流電路的電流脈沖，這樣直流母線上的電容器的功能為直流母線電容器或者成為“DC-Link”電容器，其作用為吸收由逆變器產生的開關頻率極高次諧波電流和輸出頻率的三倍頻電流和高次諧波電流。 四、光伏逆變器對電解電容器的要求 1.高電壓一般大功率的光伏逆變器，將轉化后的交流電直接并入高壓電網中，但從安規角度考慮，光伏電池組的輸出電壓一般不高于900V，可以選擇兩只450V電解電容器串聯，但為了提高安全性，可以選擇2只500V電解電容器串聯。所以需要高電壓等級的電容器來減少電容器的串接而提高可靠性。 2.高耐紋波能力一般光伏逆變器流過電容器的電流為逆變器輸出電流有效值的0.44倍。如光伏逆變器的輸出電壓為線電壓250V，每輸出1kW功率對應的輸出電流約2.54A，流過直流母線電容器的電流為1.12A。100kW光伏逆變器的直流母線電容器需要流過112A有效值電流，所選擇的電容器的額定電流不應低于這個數值。如果一只電解電容器的額定電流不能滿足要求，要選擇多只電解電容器并聯方式獲得所需要的電流值。所以要求單只高耐紋波能力的電解電容器來減少電解電容器的并聯數量，提高整體可靠性。 3.長壽命在太陽能發電系統中光伏電池板的使用壽命長達25年，而逆變器成為光伏系統一般只能使用5到10年，所以太陽能發電系統對光伏逆變系統的壽命要求為25年的水平。對于無源元件電解電容器，它的負極為電解液，會隨著使用時間的增長慢慢干涸而失效。這勢必需要電解電容器行業制造出更長壽命的電解電容器來符合光伏逆變器的要求。 五、經過可靠性試驗完全符合新能源領域要求的長壽命，高紋波，高電壓。 六、結語鋁電解電容器等壽命元器件的進步，使光伏逆變器的長壽命成為可能。隨著壽命元器件的可靠性的不斷發展，光伏逆變器的壽命必將滿足太陽能發電系統的要求。未來的太陽能發電系統將成為高可靠性的，免維修的發電系統；太陽能電能也將成為清潔無污染的廉價的能源進入千家萬戶。

1，電容的作用 濾波電容實際為容量較大（約2000μF）、耐壓較高（直流450V）的電解電容。根據電容“通交流、隔直流”的特性，對濾波電感輸送的直流電壓再次濾波，將其中含有的交流成分直接入地，使供給模塊P、N端的直流電壓平滑、純凈，不含交流成分。 2，引腳 濾波電容共有兩個引腳，分別是正極和負極。正極接模塊P端子、負極接模塊N端子，負極引腳對應有“|”狀標志。 3，分類 按電容個數分類，有兩種形式：即單個電容或幾個電容并聯組成。 （1）單個電容 單個電容 單個電容，由1個耐壓400v、容量2200μF左右的電解電容，對直流電壓濾波后為模塊供電，常見于早期生產的掛式變頻空調器或目前的柜式變頻空調器，電控盒內有專用安裝位置。 （2）多個電容并聯 電容并聯 多個電容并聯，由2～4個耐壓450v、容量470/560/680μF左右的電解電容并聯組成，對直流電壓濾波后為模塊供電，總容量為單個電容標注容量相加。常見于目前生產的變頻空調器，直接焊在室外機主板上。 4，最新某些變頻空調廠商用的型號 空調用大紋波牛角/焊電容器系列 額定電壓：450VDC 額定容量：1000μF 工作溫度：-25℃～+105℃ 體積：Φ D35×L60 大紋波電流承受能力，達到3.5A以上 空調用大紋波牛角/焊片電容器 額定電壓：220VDC 額定容量：470μ F/330μF ?工作溫度：-40℃～+85℃ 大紋波電流承受能力，紋波電流達8A以上 頻繁瞬間充放電沖擊可持續工作10萬次以上 5，變頻空調電解電容的工作電路舉例簡介. ? （一）在變頻空調等家電中，往往用到幾百甚至幾千微法的大容量電解電容，作 為儲能器件。如果交流電經整流直接對電解電容充電，由于電解電容的內部 阻抗很小，沖擊電流會很大。如常用的電解電容 470μF±20%/450V，阻抗大約為 0.1Ω（20℃,100k Hz）, 由于電路中還有其它元器件的阻抗，實測沖擊電流往往超過 100A。這幺大的 沖擊電流會損壞電路中的元器件，必須想辦法進行控制。電解電容充電控制 回路有多種，本文選取了兩個比較典型的電路進行分析，各有優缺點，需根 據實際需要進行選用。 （二）單繼電器+PTC 電阻的控制電路 （電路 1） 如圖 1 所示，其中：K2—繼電器（根據實際工作電流選?。?；R1—PTC 電 阻；D2—二極管；X1—接整流橋給電解電容充電；CONTROL2—繼電器 K2 控制端。充電控制過程：上電后，繼電器保持斷開狀態，此時通過限流電阻 R1 給電容充電；等電解電容的端電壓升到接近電源電壓時，繼電器 K2 吸 合，R1 被旁路，此時通過繼電器 K2 給電容充電。之所以選擇 PTC 電阻，是由于其阻值隨著溫度的上升而上升。充電開始 后，由于初始電流較大，PTC 電阻溫度上升，阻值隨之增大，這樣可以有效 減小沖擊電流。該電路有效避免的沖擊電流過大的缺點，使用簡單方便，在 家電產品中較多使用。但由于系統上電后，立即通過 PTC 電阻 R1 對電容進 行充電，而 PTC 電阻的阻值受溫度影響較大，很難實現對電容充電時間的精 確控制。當一個控制系統中有多路電源時，電路 1 很難對多個電源的上電次 序進行控制。對于對上電時序要求較高的控制系統來說，電路 1 較難滿足要 求。? （三）雙繼電器+水泥電阻的控制電路 （電路 2） 如 圖 2 所 示 ， 其 中 ：K 1 — 繼 電 器 （ 可以 通 過 水 泥 電 阻 阻 值 的 選 取 ， 一 般 選 用 3 A 或 5 A 的 繼 電 器 ） ；K 2 — 繼 電 器 （ 根 據實 際 工 作 電 流 選 取 ） ；R 1 — 水 泥 電 阻 ；D 2 — 二 極 管 ；X 1 — 接 整 流 橋 給 電 解 電 容充 電 ；C O N T R O L 1 — 繼 電 器 K 1 控 制 端 ；CONTROL2—繼電器 K2 控制 端。充電控制過程：步驟① 上電后，繼電器 K1 吸合，K2 斷開，此時通過 限流電阻 R1 和繼電器 K1 給電容充電；步驟② 等電解電容的端電壓升到接 近電源電壓時，繼電器 K1 斷開，K2 吸合，R1 被旁路，此時通過繼電器 K2 給電容充電。由于電路 2 有兩個繼電器，何時開始充電，充電多長時間都完全受控。由 于 R1 選用固定阻值的水泥電阻，充電時間基本固定，因此可以根據實際充 電時間的測試結果，預設一個通過 R1 的充電時間，就可以實現充電時間精 確合理控制。如果整個控制系統中有電解電容端電壓檢測電路，電路 2 還可 以實現電解電容和充電電路故障的診斷。在充電步驟①進行過程中，實時監 控電容端電壓，如果電壓在大約預設的時間內，無法上升或上升太少，則可 判斷電解電容或充電電路有故障，不再進行步驟②，防止過大的沖擊電流出 現。為了可靠地判斷是否確實存在故障，還可以在斷開 K1 一段時間后，重 復上述的充電步驟 1，進行再次充電和電壓檢測。特別注意，在反復充電過 程中，要測試水泥電阻的溫升，防止溫升超標。電路 2 不僅能有效避免過大 的沖擊電流，還能實現充電時間的精確合理控制，有利于系統中多個電源的 上電次序的控制，甚至可以實現對電解電容和充電電路故障的診斷。電路 2 相比電路 1 稍復雜，在部分公司的家電產品中也有使用。 （四）兩種電路的優缺點對比 通過對上述兩種電路的分析，兩種電路都有各自的優缺點。對比如表 1：從表 1 可以看出，電路 1 簡單實用，成本低，能實現降低沖擊電流的基本 功能。電路 2 稍微復雜一點，成本稍高，可以實現高級一些的功能。? （五）?兩種電路的選取和應用 根據上述分析對比，一般普通的應用選擇電路 1 即可；對于多路電源的復 雜系統，尤其對上電時序有要求的，建議使用電路 2；對于安全性和可靠性 要求較高，需要對電路進行故障自檢測的系統，應選用電路 2。在實際應用 中，要實測沖擊電流值，以確保不要超過電路中電子元器件的耐沖擊電流 值，設置好充電時間。為了更好地說明，我們對電路 2 進行了一個實際測 試。器件選型如下：水泥電阻選用 100Ω/5W，電解電容選擇 1500 μF±20%/450V，K1 選擇 5A 25VAC，K2 選擇 30A 250VAC。實際測試情況 如下：K1 吸合 300ms 后斷開，K2 吸合。此時，電解電容端電壓升至 192V， 切換時沖擊電流 37A。如圖 3（綠色為電容端電壓波形，紅色為電流波形， 紅色尖峰為沖擊電流波形）。K1 吸合 500ms 后斷開，K2 吸合。此時，電解 電容端電壓升至 228V，切換時沖擊電流 36A。如圖 4。K1 吸合 1s 后斷開， K2 吸合。此時，電解電容端電壓升至 262V，切換時沖擊電流 15A。如圖 5。K1 吸合 2s 后斷開，K2 吸合。此時，電解電容端電壓升至 276V，切換時 沖擊電流 4A。如圖 6。從測試情況來看，超過 1s 的充電時間應該都可以。如果允許充電時間適當延長，可以選擇 2s 的充電時間，可確保安全可靠。六. 結語 大容量的電解電容充電一定要認真對待，仔細設計充電時序，核實好沖擊 電流，需要的情況下，要進行電路故障的自檢測，以確保電路的安全性和可靠性。

鋁電解電容溫度，紋波電流，ESR，損耗 工作溫度范圍??Operating Temperature Range? 它是環境溫度范圍,在這個溫度下電容被設計能持續工作.?很大程度上化成電壓決定了高溫限制值.?低溫限制值很大程度上由電解液的低溫電阻系數所決定.?105 ℃等級的化成電壓要高于85 ℃.所以105?℃ 等級的電容比85 ℃的電容具有更長的壽命 或更高的承受紋波電流的能力.? 紋波電流??Ripple Current? 紋波電流是流進電容的交流電流.之所以稱為紋波電流是因為其所關聯的依附在電容的直流偏置電壓上的交流電壓的行進就像水上的紋波一樣.?紋波電流使電容發熱,太高的溫升將使電容超過它的最大可允許管芯的溫度而很快損壞,但是工作于接近最大允許管芯溫度將大大縮短預期的壽命.? 最大可允許的紋波電流決定于多大可被允許且仍能滿足電容的負載壽命指標.對于鋁電解電容工作于最大允許管芯溫度其負載壽命指標典型值是1000到10,000小時.即六個星期到一年零七個星期,對于大多數的應用這個時間都太短了.? 紋波電流的技術規格??Ripple current specification? 紋波電流是由在額定溫度下獲得希望的溫升所決定的.? 通常額定溫度為85℃的電容允許的溫升是10℃,最大允許管芯溫度是95℃.? 通常額定溫度為105℃的電容允許的溫升是5℃,最大允許管芯溫度是110℃.? 紋波電流額定值通常假定電容是對流冷卻,整個罐子與空氣接觸.0.006W/℃/in2的對流系數是假設溫升是從空氣到外殼,管芯溫度假設與外殼溫度相同.? 功率損耗等于紋波電流的平方乘以ESR , ( P=I (square)*R) .通常使用25℃,120Hz的最大的ESR,但是既然ESR隨溫度的增加而減少,所以可使用低于最大ESR的值去計算功率損耗.? 這有一個例子,對于4700uF,450V,直徑為3 inch(76mm),長為55/8 inchs(143mm) 的罐型電容,其25℃,120Hz最大的ESR是30mΩ,假設你想要這種電容紋波電流額定值.罐型的面積-不包括端子末端-是60.1in2(388mm2).熱導系數是(0.006)(60.1)=0.36W/℃.對于10℃的溫升,外殼可能損耗3.6W.所以對于最大的ESR是30mΩ可允許的紋波電流是11A.(3．6＝I square x 0．03)? 像這個例子里的大的罐型電容忽略了從外殼到管芯的溫升就會嚴重的夸大了紋波電流的容量.? 紋波電流的溫度特性??Ripple current temperature characteristics? 對于工作溫度小于額定溫度額定紋波電流會增加.在技術指標中會顯示增加量.一般增加量決定于最大管芯溫度(Tc),額定溫度(Tr)和環境溫度(Ta)即:? 紋波溫度增量=[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]1/2? 高的紋波電流會使工作壽命小于預期壽命,因為電容時間越長其ESR越大對于相同的紋波電流發熱量會增加.這加速了磨損.? 紋波電流的頻率特性??Ripple current frequency characteristics? 工作頻率不是120Hz時,要校正額定紋波電流.在技術指標中會顯示增加量.通常增加量決定于預期隨頻率的變化的ESR,但是就像上面所討論的,ESR是溫度,電容量,額定電壓和頻率復雜的函數.所以很難產生一個精確模擬其對頻率依賴的紋波-頻率的增量表.對于高紋波電流的應用要確認在你感興趣的頻率下的ESR,并計算總的功率損耗.? 電解電容器的壽命還與電容器長時間工作的交流電流與額定脈沖電流(一般是指在85℃的環境溫度下測試值,但是有一些耐高溫的電解電容器是在125℃時測試的數據)的比值有關.一般說來,這個比值越大,電解電容器的壽命越短,當流過電解電容器的電流為額定電流的3.8倍時,電解電容器一般都已經損壞.所以,電解電容器有它的安全工作區,對于一般應用,當交流電流與額定脈沖電流的比值在3.0倍以下時,對于壽命的要求已經滿足.? 實際上d的變化范圍在5%—20%之間,它造成紋波電流大小約是電容直流輸出電流,的2-4倍.D的選擇對電容器的影響很大,一個比較小的d值和高峰值的沖點線路能夠產生一個比較大的紋波電流值.紋波電流和d的關系可在中看到,根據ESR和頻率的關系,變換d將會導致電容的能耗,這個能耗正比于紋波電流,或正比于紋波電流的平方,或者是著兩個值中的某一點.? 漣波電流對于石機的濾波電路來說,是一個很重要的參數.漣波電流Irac 是愈高愈好.他的高低與工作頻率相關,頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小.傳統的認為我們需要在低頻時能夠有很高的漣波電流,以求得到良好的大電流放電特性,使的低頻更加結實飽滿富有彈性,以及良好的控制驅動特性;實際上在高頻時高的漣波電流對音色的正面幫助也很大,可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感.? 等效串聯電阻??Equivalent Series Resistance? 等效串聯電阻(ESR)是一個單一的電阻值,它代表了所有的電容的歐姆損耗與電容相串聯.? 用于DC/DC開關穩壓電源輸入濾波電容器,因開關變換器是以脈沖形式向電源汲取電能,故濾波電容器中流過較大的高頻電流,當電解電容器等效串聯電阻(ESR)較大時,將產生較大損耗,導致電解電容器發熱.而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波(特別是高頻紋波)電流產生的發熱. 電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關穩壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓.? ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關,ESR要求越低越好.當額定電壓固定時,容量愈大 ESR愈低.? 當容量固定時,選用高額定電壓的品種可以降低 ESR.? 低頻時ESR高,?高頻時ESR低,?高溫也會使ESR上升.? ESR的測量??ESR measurement? 對于鋁電解電容,是在25℃時測試在一個測量橋式電路中等效串聯電路中的電阻值作為ESR的值,測量橋式電路用120Hz沒有諧波含量最大AC信號電壓為1Vrms沒有正向偏置電壓的電源來供電.? ESR的溫度特性??ESR Temperature characteristics? ESR隨溫度的的增加而降低.? 從25℃到限制的最高溫度ESR大約降低35%到50%.? 但是在限制的最低溫度時ESR的增加超過10倍.? 對于額定溫度為-20℃或-40℃的電容,在-40℃時ESR的增加超過100倍.? ESR的頻率特性??ESR Frequency characteristics? 像DF一樣,ESR隨頻率而變化.重寫一次上面DF的公式,ESR可由下面的公式來模擬:? ESR=10,000(DFif) /2лfC +ESRhf? 用ESR來表示,在低頻時ESR隨著頻率的增加穩定的下降,? 關電源的體積不斷縮小,能量轉換效率不斷提高,使得開關電源的工作頻率不斷提高(從20kHz到500kHz,甚至達到1MHz以上),導致其輸出部分的高頻噪聲加大,為了有效濾波,必須使用超低高頻阻抗或低等效串聯電阻(ESR)的電容器.? ?損耗因數- Dissipation Factor(DF)? Tan&??(損耗角正切)? 在等效電路中,等效串聯電阻ESR同容抗1/wC 之比稱為 Tan& ,其測量條件與電容量相同.? Tan&=R(ESR)/(1/ wC)= wC R(ESR)? 其中:R(ESR)= ESR(120HZ) w =2 X 3.14 f? F= 120Hz? Tan& 隨著測量頻率的增加而變大,隨著測量溫度的下降而增大.? 損耗因數是測量損耗角的正切值并用百分數來表示.損耗因數也是ESR同容性電抗的比值,因此與ESR有關,用公式表示:? DF=2лfC(ESR)/10,000? DF是用百分數表示的沒有單位的數值,測試頻率f的單位是Hz,電容量C的單位是Uf,ESR的單位是Ω.? DF的測試??DF measurement? DF的測試是在25℃用120Hz沒有諧波含量最大AC信號電壓為1Vrms沒有偏置電壓的電源來供電下完成的.DF的值與溫度和頻率有關.? DF的溫度特性??DF Temperature characteristics? 損耗因數隨溫度的升高而降低.從25℃到最高溫度限制值時DF大約降低50%,但是在最低溫度限制值時,DF增加超過10倍.額定溫度為-55℃的更好的器件的DF值在-40℃時增加量不到5倍.? DF的頻率特性??DF Frequency characteristics、? 損耗因數在高頻時隨頻率的變化而變化.DF用以下的公式來模擬:? DF=DFif+2лfC(ESRhf)/10,000? DF是用百分數來表示的總的損耗因數,DFif是用百分數來表示的低頻的損耗因數,ESRhf是高頻時的ESR單位Ω,f是測試頻率單位Hz,C是測試頻率下的電容量單位uF.DFif是由功率損失所造成的,功率損失是由在鋁氧化介質的分子排列方向的電場所產生的.ESRhf是由在薄膜,連接器和電解液/隔離物墊上的阻性損耗所造成的.電解液/隔離物墊上的電阻值經常起主導作用,它的電阻值隨頻率變化很小.DFif的范圍大約是從1.5%到3%.ESRhf的范圍是從0.002到10Ω,隨溫度而降低.? 上面DF的公式表明DF在低頻時是個常數,在交越頻率處跨越到降低的DF和固定的ESR,交越頻率與電容量成反比.因此高電容量的電容其交越頻率就低.隨著頻率的增加高電容量的電容比低電容量的電容DF降低的更多.? DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關系;? 當容量相同時,耐壓愈高,DF值就愈低.? 頻率愈高,DF值愈高,?溫度愈高, DF值也愈高.? DF 值一般不標注在電容器上或規格介紹上面.在DIY選取電容時,可優先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時,選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方 面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會有更好的表現的.當然 再高了性價比上就不合算了.? 含浸??Impregnation? 電容器元件注入電解液,浸透紙隔離物并且滲透到蝕刻管道里.注入的方法可能會涉及到器件的浸入和真空壓力周期的應用不管使用或不使用加熱,或者在小單元情況下僅僅是簡單的吸收.電解液是根據電壓和工作溫度范圍用不同的公式表示的成分的復雜混合物.其基本的成分是具有可溶性和可導電性的鹽-一種溶解物-以產生電的傳導.普通的溶劑是乙烯乙二醇(EG), 二甲基的甲酰胺(DFM)和微克丁內酯(GBL).普通的溶解物是銨硼酸鹽和其它的銨鹽.EG典型應用于額定值為-20℃或-40℃的電容.DFM和GBL經常應用于額定值為-55℃的電容.? 在電解液里水起很大的作用.水增加了導電性因此減少了電容的阻抗.但是它降低了沸點因而妨礙了高溫性能,減少了貯藏壽命.占幾個百分點的水是必要的,因為電解液要維持鋁氧化物電介質的完整性.當漏電流流動時,水被分解為氫和氧,氧被附著在陽極金屬薄片上通過增加更多的氧來復原漏電流地點.氫通過電容的密封橡膠溢出.?