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输入电压超过电解电容标称的电压会怎样呢?

日期:2020-07-09【返回】

当电容施加的电压超过其耐压时,或者对于有极性电解电容电压极性加反时,都会引起电容漏电流急剧上升,造成电容内部热量增加,电解液会产生大量的气体。
为了防止电容爆炸,在电容外壳的顶部压制有三条凹槽,这样便于电容顶部在高压下率先破裂,释放内部的压力。
但是,有的电容在制作过程中,顶部的凹槽压制不合格,电容内部的压力会使得电容底部的密封橡胶被弹出,此时电容内部的压力突然释放,就会形成爆炸。
1. 无极性电解电容爆炸

一颗无极性电解电容,它的容量为1000uF,耐压16V。在施加电压超过18V之后,漏电流突然增加,电容内部的温度和压力增加。最终电容底部的橡胶密封圈炸开,内部电极像爆米花一下被砸松散。
通过在电容上捆绑一个热电偶,可以测量电容的温度随着施加的电压增加变化的过程。下图显示了无极性电容在电压增加过程中,当施加的电压超过耐压值,内部温度继续增高的过程。


下图显示了在同样的过程中,流过电容的电流变化。可以看到电流的增加是造成内部温度上升的主要原因。在这个过程中,电压是成线性增加,随着电流急剧升高,供电电源内组使得电压下降。最终当电流超过6A之后,随着一声巨响,电容炸开。


由于无极性的电解电容内部体积大,电解液多,所以在过流之后所产生的压力巨大。导致外壳顶部的泄压槽没有破裂,而电容底部的密封橡胶被炸开了。
2. 有极性电解电容爆炸

对于有极性的电解电容,施加电压。当电压超过电容的耐压时,漏电电流也会急剧上升,造成电容过热爆炸。
有极限的电解电容,1000uF,16V。在过压之后通过顶部泄压槽释放内部气压过程。因此就避免了电容爆炸过程。
下图显示了电容的温度随着施加电压的增加变化的情况。当电压逐步接近电容的耐压后,电容的留点电流增加,内部的温度继续上升。


下图是电容的漏电电流变化情况。标称为16V耐压的电解电容,在测试过程中,当电压超过15V之后,电容的漏电便开始急剧上升了。

下图是电容的漏电电流变化情况。标称为16V耐压的电解电容,在测试过程中,当电压超过15V之后,电容的漏电便开始急剧上升了。

通过前面两个电解电容的实验过程遭遇,也可以看到对于此类1000uF普通电解电容耐压限制情况。为了避免电容被高压击穿,因此。在使用电解电容的时候,需要根据实际电压波动情况,留下足够的余量。
电解电容串联
在适当的情况下,可以通过并联和串联来分别获得更大的电容容量和更大的电容耐压。
在有些应用场合,施加在电容上的电压是交流电压,比如扬声器的耦合电容,交流电相位补偿,电机移相电容等,需要使用无极性的电解电容。
在 一些电容制造商给出的使用手册上,也给出了使用传统的有极性电容通过背对背的串联,即将两个电容的串联在一起,但极性相反,来获得无极性电容的效果。

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