鋁電解電容爲什(shén)麽不能承受反向電壓？

氧化(huà)鋁層是通(tōng)過電鍍在鋁層上，相對(duì)于加在其上的(de)電壓來(lái)說是非常薄的(de)，很容易被擊穿，導緻電容失效。氧化(huà)鋁層可(kě)以承受正向的(de)直流電壓，如果其承受反向的(de)直流電壓，其很容易在數秒内失效。這(zhè)個(gè)現象被稱爲‘ Valve Effect ’，這(zhè)就是爲什(shén)麽鋁電解電容擁有極性的(de)原因，如果電解電容的(de)兩個(gè)電極都有氧化(huà)層，則形成無極性電容。

許多(duō)文章(zhāng)報道了(le)鋁電解電容反向電壓的(de)阈值現象的(de)機理(lǐ)，叫做(zuò)氫離子理(lǐ)論( Hydrogen ion theory )，當電解電容承受反向直流電壓的(de)時(shí)候，即電解液的(de)陰極承受正向電壓而氧化(huà)層承受負電壓，集合在氧化(huà)層的(de)氫離子就将穿過介質達到介質和(hé)金屬層的(de)邊界，轉化(huà)成氫氣，氫氣的(de)膨脹力使得(de)氧化(huà)層脫落，因此電流在擊穿電解液後直接流通(tōng)電容，電容失效，這(zhè)個(gè)直流電壓非常小，在 1~2V 的(de)反向直流電壓作用(yòng)下(xià)，鋁電解電容在幾秒鐘(zhōng)就會因爲氫離子效應而立即失效。相反，當電解電容承受正向電壓時(shí)候，負離子集結在氧化(huà)層之間，因爲負離子的(de)直徑非常大(dà)，其并不能擊穿氧化(huà)層，所以能承受較高(gāo)電壓。

名詞解釋：

1. 陽極( anode )：陽極鋁層，即電解電容的(de)正極。 2. 陰極( cathode )：電解液層。

3. 電介質( Dielectric di )：附著(zhe)在鋁層表面的(de)氧化(huà)鋁層。

4. 陰極箔( Cathode Foil )：連接電解液和(hé)外部的(de)層，這(zhè)層在制作中并不需要氧化(huà)，但是在實際中由于在蝕刻過程中鋁容易被氧化(huà)，所以其形成了(le)一個(gè)自然被氧化(huà)的(de)氧化(huà)層，這(zhè)個(gè)氧化(huà)層可(kě)以承受 1~2v 的(de)電壓。

5. 絕緣紙 (spacer paper): 隔離陰極和(hé)陽極，讓他(tā)們不直接短接，并吸附一定量的(de)電解液。

有極性電容反接後會怎麽樣?

如果電容容量很小，耐壓很高(gāo)，工作電壓低的(de)話(huà)，反接看不出來(lái)啥;如果容量稍大(dà)(100UF以上)，耐壓離工作電壓近，電容不會超過10分(fēn)鐘(zhōng)就壞，壞的(de)表現形式是：先鼓包，再吹氣，然後爆漿。

有極性電容器反接會爆炸，是不是說不能直接接在交流電源上?

不能接到交流電源上，因爲這(zhè)個(gè)有極性電容設計就是用(yòng)在直流電源上，作濾波用(yòng)，我原來(lái)也(yě)問過這(zhè)種問題，想了(le)好久，一直在問“電容不是隔直通(tōng)交的(de)嗎，怎麽有極性電容就不能用(yòng)在交流電源上呢(ne)?”，因爲這(zhè)個(gè)有極性電容内部有特殊的(de)物(wù)質，這(zhè)個(gè)物(wù)質不能承受反壓，如果通(tōng)到交流電上就會反向擊穿或爆炸。

有極性電容不能反接，爲何允許交流負半周通(tōng)過?

交流信号在一定條件下(xià)可(kě)以把電容當作短路，此時(shí)交流信号的(de)負半周怎麽解決?難道要上拉成直流?

交流信号必須承載在直流電流上，正是要上拉成直流!

有極性電容工作時(shí)正極電位一定要高(gāo)于負極.否則電容漏電----輕則電路無法工作,重則電容爆炸。

極性電容接反爲什(shén)麽會短路?

極性電容内部結構分(fēn)爲正極、介質層、負極，介質層具有單向導電的(de)性質，當然接反後産品介質層就起不到絕緣的(de)作用(yòng)了(le)，電容自然就短路了(le)。

爲什(shén)麽把電解電容器正負極接反時(shí)電阻率變小?

涉及到電解電容器的(de)原理(lǐ)：正接時(shí)電容器的(de)正極會形成極薄的(de)氧化(huà)膜(氧化(huà)鋁)來(lái)作爲電介質;反接時(shí)金屬鋁薄片(電容正極)是接電源負極的(de)，會電解出H2來(lái)而不會形成氧化(huà)膜，另一電極由于材料不同也(yě)不會形成可(kě)以作爲電介質的(de)氧化(huà)膜。

鋁電解電容器是由經過腐蝕和(hé)形成氧化(huà)膜的(de)陽極鋁箔、經過腐蝕的(de)陰極鋁箔、中間隔著(zhe)電解紙卷繞後，再浸漬工作電解液，然後密封在鋁殼中而制成的(de)。由于電解電容器存在極性，在使用(yòng)時(shí)必須注意正負極的(de)正确接法，否則不僅電容器發揮不了(le)作用(yòng)，而且漏電流很大(dà)，短時(shí)間内電容器内部就會發熱(rè)，破壞氧化(huà)膜，随即損壞。

電解電容是電容的(de)一種，介質有電解液塗層，有極性，分(fēn)正負不可(kě)接錯。電容(Electric capacity)，由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕緣材料(介質)構成。電解電容器特點一：單位體積的(de)電容量非常大(dà)，比其它種類的(de)電容大(dà)幾十到數百倍。                 

電解電容器特點二：額定的(de)容量可(kě)以做(zuò)到非常大(dà)，可(kě)以輕易做(zuò)到幾萬μf甚至幾f(但不能和(hé)雙電層電容比)。

電解電容器特點三：價格比其它種類具有壓倒性優勢，因爲電解電容的(de)組成材料都是普通(tōng)的(de)工業材料，比如鋁等等。制造電解電容的(de)設備也(yě)都是普通(tōng)的(de)工業設備，可(kě)以大(dà)規模生産，成本相對(duì)比較低。電解電容器通(tōng)常是由金屬箔(鋁/钽)作爲正電極，金屬箔的(de)絕緣氧化(huà)層(氧化(huà)鋁/钽五氧化(huà)物(wù))作爲電介質，電解電容器以其正電極的(de)不同分(fēn)爲鋁電解電容器和(hé)钽電解電容器。鋁電解電容器的(de)負電極由浸過電解質液(液态電解質)的(de)薄紙/薄膜或電解質聚合物(wù)構成;钽電解電容器的(de)負電極通(tōng)常采用(yòng)二氧化(huà)錳。由于均以電解質作爲負電極(注意和(hé)電介質區(qū)分(fēn))，電解電容器因而得(de)名。 有極性電解電容器通(tōng)常在電源電路或中頻(pín)、低頻(pín)電路中起電源濾波、退耦、信号耦合及時(shí)間常數設定、隔直流等作用(yòng)。一般不能用(yòng)于交流電源電路，在直流電源電路中作濾波電容使用(yòng)時(shí)，其陽極(正極)應與電源電壓的(de)正極端相連接，陰極(負極)與電源電壓的(de)負極端相連接，不能接反，否則會損壞電容器。

無極性電解電容器通(tōng)常用(yòng)于音(yīn)箱分(fēn)頻(pín)器電路、電視機S校正電路及單相電動機的(de)起動電路。電解電容器廣泛應用(yòng)于家用(yòng)電器和(hé)各種電子産品中，其容量範圍較大(dà)，一般爲1~1000μF，額定工作電壓範圍爲6.3~450V。其缺點是介質損耗、容量誤差較大(dà)(最大(dà)允許偏差爲+100%、-20%)，耐高(gāo)溫性較差，存放時(shí)間長(cháng)容易失效。

有極性電容和(hé)無極性電容在性能、原理(lǐ)結構上的(de)區(qū)别.

有極性電容是指電解電容一類的(de)電容,它是由陽極的(de)鋁箔和(hé)陰極的(de)電解液分(fēn)别形成兩個(gè)電極,由陽極鋁箔上産生的(de)一層氧化(huà)鋁膜做(zuò)爲電介質的(de)電容.由于這(zhè)種結構,使其具有極性,當電容正接的(de)時(shí)候,氧化(huà)鋁膜會由于電化(huà)反應而保持穩定,當反接的(de)時(shí)候,氧化(huà)鋁層會變薄,使電容容易被擊穿損壞.所以電解電容在電路中必須注意極性.普通(tōng)的(de)電容是無極性的(de),也(yě)可(kě)以把兩個(gè)電解電容陽極或陰極相對(duì)串連形成無極性電解電容.

1、原理(lǐ)上相同。(1)都是存儲電荷和(hé)釋放電荷;(2)極闆上的(de)電壓(這(zhè)裏把電荷積累的(de)電動勢叫電壓)不能突變。(3)區(qū)别在于介質的(de)不同、性能不同、容量不同、結構不同緻使用(yòng)環境和(hé)用(yòng)途也(yě)不同。反過來(lái)講，人(rén)們根據生産實踐需要，實驗制造了(le)各種功能的(de)電容器來(lái)滿足各種電器的(de)正常運行和(hé)新設備的(de)運轉。随著(zhe)科學技術的(de)發展和(hé)新材料的(de)發掘，更優質、多(duō)樣化(huà)的(de)電容器會不斷湧現。 2、介質不同。介質是什(shén)麽東西?說穿了(le)就是電容器兩極闆之間的(de)物(wù)質。有極性電容大(dà)多(duō)采用(yòng)電解質做(zuò)介質材料，通(tōng)常同體積的(de)電容有極性電容容量大(dà)。另外，不同的(de)電解質材料和(hé)工藝制造出的(de)有極性電容同體積的(de)容量也(yě)會不同。再有就是耐壓和(hé)使用(yòng)介質材料也(yě)有密切關系。無極性電容介質材料也(yě)很多(duō)，大(dà)多(duō)采用(yòng)金屬氧化(huà)膜、滌綸等。由于介質的(de)可(kě)逆或不可(kě)逆性能決定了(le)有極、無極性電容的(de)使用(yòng)環境。

3、性能不同。性能就是使用(yòng)的(de)要求，需求最大(dà)化(huà)就是使用(yòng)的(de)要求。如果在電視機裏電源部分(fēn)用(yòng)金屬氧化(huà)膜電容器做(zuò)濾波的(de)話(huà)，而且要達到濾波要求的(de)電容器容量和(hé)耐壓。機殼内恐怕也(yě)就隻能裝個(gè)電源了(le)。所以作爲濾波隻能使用(yòng)有極性電容，有極性電容是不可(kě)逆的(de)。就是說正極必須接高(gāo)電位端，負極必須接低電位端。一般電解電容在1微法拉以上，做(zuò)偶合、退偶合、電源濾波等。無極性電容大(dà)多(duō)在1微法拉以下(xià)，參與諧振、偶合、選頻(pín)、限流、等。當然也(yě)有大(dà)容量高(gāo)耐壓的(de)，多(duō)用(yòng)在電力的(de)無功補償、電機的(de)移相、變頻(pín)電源移相等用(yòng)途上。無極性電容種類很多(duō)，不一一贅述。

4、容量不同。前面已經講過同體積的(de)電容器介質不同容量不等，不一一贅述。 5、結構不同。原則上講不考慮尖端放電的(de)情況下(xià)，使用(yòng)環境需要什(shén)麽形狀的(de)電容都可(kě)以。通(tōng)常用(yòng)的(de)電解電容(有極性電容)是圓形，方型用(yòng)的(de)很少。無極性電容形狀千奇百變。像管型、變形長(cháng)方形、片型、方型、圓型、組合方型及圓型等等，看在什(shén)麽地方用(yòng)了(le)。當然還(hái)有無形的(de)，這(zhè)裏無形指的(de)就是分(fēn)布電容。對(duì)于分(fēn)布電容在高(gāo)頻(pín)和(hé)中頻(pín)器件中決不可(kě)忽視。

功能上是一樣的(de)。主要區(qū)别是在容量上，受材料結構的(de)影(yǐng)響，一般無極性電容的(de)容量都比較小，一般在10uF以下(xià)，而極性電容的(de)容量普遍較大(dà)。 比如在進行電源濾波的(de)時(shí)候，你不得(de)不使用(yòng)大(dà)容量的(de)極性電容。

電路設計的(de)一個(gè)基本原則就是要求設計者充分(fēn)了(le)解和(hé)掌握現實中的(de)元器件，所用(yòng)的(de)元器件盡量是标準件，通(tōng)用(yòng)件，最好是市場(chǎng)上最普通(tōng)的(de)型号(元器件的(de)通(tōng)用(yòng)性越好，采購(gòu)越容易，供貨商産量越大(dà)，采購(gòu)成本越低)。對(duì)于圖紙中所用(yòng)元器件，要是隻有定做(zuò)才能獲得(de)的(de)材料，其成本肯定不低。如果是定做(zuò)都不能獲得(de)，那這(zhè)張設計圖就等同于廢紙。

PS:你說的(de)隻是電源退耦電容，大(dà)電容适合濾除低頻(pín)信号，小電容濾除高(gāo)頻(pín)信号(原理(lǐ)見電路基礎，容抗與頻(pín)率的(de)關系部分(fēn))。

不過退耦僅僅是電容的(de)一個(gè)作用(yòng)，電容還(hái)有其他(tā)作用(yòng)，不同種類的(de)電容特性，用(yòng)法都有很大(dà)差異，原理(lǐ)圖上的(de)電容隻是一個(gè)符号而已，背後的(de)技巧多(duō)著(zhe)呢(ne)。這(zhè)方面跟經驗很有關系，不可(kě)能速成，隻能通(tōng)過實踐慢(màn)慢(màn)積累。

純交流電路中，隻能使用(yòng)無極性電容器。

在直流電壓疊加交流信号的(de)電路中，且能保證疊加後的(de)最低電壓不會成爲負值，就可(kě)以使用(yòng)有極性的(de)電容器。

在容量相同的(de)情況下(xià)，有極性的(de)電容器的(de)體積和(hé)成本都遠(yuǎn)小于無極性的(de)電容器，所以需要較大(dà)的(de)電容量情況下(xià)，電容器的(de)體積是一個(gè)較大(dà)的(de)矛盾，能用(yòng)無極性的(de)電容器的(de)場(chǎng)合，都自然會用(yòng)有極性的(de)電容器替代，不僅解決了(le)體積問題，成本也(yě)低很多(duō)，何其不樂(yuè)。

大(dà)電容可(kě)以濾除較低頻(pín)率以上的(de)交流信号，小電容則隻能濾除較高(gāo)頻(pín)率以上的(de)信号。需要多(duō)大(dà)的(de)電容器，需要根據欲濾除信号的(de)頻(pín)率和(hé)需要濾除的(de)分(fēn)貝來(lái)确定。

總的(de)來(lái)說，在兩個(gè)導體之間隻要有電場(chǎng)存在就會在這(zhè)兩個(gè)導體間産生電容，而這(zhè)個(gè)電容的(de)容量有多(duō)大(dà)，跟兩導體之間的(de)電場(chǎng)強度、距離、電介質和(hé)電源的(de)頻(pín)率有關。在電子電路中，如果電壓和(hé)頻(pín)率、電容器的(de)容量、電容器的(de)“品質因數”以及安裝條件已經設定不變的(de)情況下(xià)，選用(yòng)何種材質的(de)電容器就成了(le)決定性因素了(le)。

電容器在電子電路中主要是作;信号的(de)偶合、RC電路中伏安特性的(de)微分(fēn)如積分(fēn)、振蕩電路中的(de)“槽路”、旁路和(hé)電源濾波等。

無極性電容和(hé)無極性電解電容器一樣嗎?不是一回事。

絕大(dà)多(duō)數種類的(de)電容都是無極性的(de)，唯獨電解電容有極性，電解電容當中，又有很特殊的(de)無極性電解電容。與普通(tōng)電容相比，電解電容的(de)容量大(dà)、價格低、體積小是其他(tā)電容無法比拟的(de)，但是電解電容一般都有極性，而且工作可(kě)靠性、耐壓、耐溫、介質損耗等指标都不如其他(tā)電容。所謂無極性電解電容，實際上就是将兩個(gè)同樣的(de)電解電容背靠背封裝在一起。這(zhè)種電容損耗大(dà)、可(kě)靠性低、耐壓低，隻能用(yòng)于少數要求不高(gāo)的(de)場(chǎng)合。