一. 電解電容器概述

電解電容器，英文：aluminium electrolytic capacitor，簡(jiǎn)稱電解電容。

它是很常用的一種電容器件，結(jié)構(gòu)上：金屬箔為正極（鋁或鉭），與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質(zhì)，陰極由導(dǎo)電材料、電解質(zhì)（電解質(zhì)可以是液體或固體）和其他材料共同組成，因電解質(zhì)是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。

鋁電解電容器可以分為四類：引線型鋁電解電容器；牛角型鋁電解電容器；螺栓式鋁電解電容器；固態(tài)鋁電解電容器。

而按照陰極材料分類，電解電容器可分為電解液、二氧化錳、TCNQ有機(jī)半導(dǎo)體、固體聚合物導(dǎo)體等。

常用的電解電容有電解液電容、固態(tài)電容和鉭電容，以下如果沒有具體指明，我們所說的都是電解液介質(zhì)的鋁質(zhì)電解電容器。

二. 外觀與結(jié)構(gòu) （以插件型鋁電解電容器為例）

鋁電解電容器是由經(jīng)過腐蝕和形成氧化膜的陽(yáng)極鋁箔、經(jīng)過腐蝕的陰極鋁箔、中間隔著電解質(zhì)卷繞后，再浸漬工作電解液，然后密封在鋁殼中而制成的。陽(yáng)極鋁箔和陰極鋁箔可以通過腐蝕使其表面增加幾倍到幾百倍，因而，電解電容器的單位體積電容量比其他電容器大幾倍到幾十倍。因此，高壓電解容器的電容量從μF 級(jí)到萬μF 級(jí)；低壓電解電容器最大可以做到F級(jí)。

上圖是鋁電解電容器的陽(yáng)極箔和陰極箔以及載有電解質(zhì)糊體的紙張的界面展開示意圖和其等效電路圖。

陽(yáng)極箔表面有一層致密無孔的氧化鋁薄膜，是由電子鋁箔經(jīng)過腐燭過程和化成工藝生成的。這層氧化鋁薄膜在電容器中作為電介質(zhì)，起著耐電壓的作用，它的性質(zhì)決定了鋁電解電容器的電容和壽命。陰極鋁箔只是經(jīng)過了腐蝕過程，沒有經(jīng)過化成工藝，因此其表面只有天然氧化層。陽(yáng)極鋁箔和陰極鋁箔之間夾著載有電解質(zhì)糊體的襯墊紙。在整個(gè)鋁電解電容器中，襯墊紙載有的電解質(zhì)糊體滲透到陽(yáng)極鋁箔和陰極鋁箔的腐蝕孔中，形成陽(yáng)極箔/陽(yáng)極氧化膜/電解液糊體、陰極箔/陰極氧化膜/電解液糊體兩個(gè)分電容體系，分別相當(dāng)于圖中等效電路所示的Ca 與Cc。

三. 鋁電解電容器的常見標(biāo)識(shí)

四. 電解電容器的特點(diǎn)

特點(diǎn)一：?jiǎn)挝惑w積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。

特點(diǎn)二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μF甚至幾F

特點(diǎn)三：價(jià)格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。

五. 電解電容器的用途

1. 隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過；

2. 旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路；

3. 耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過并傳輸?shù)较乱患?jí)電路；

4. 濾波：這個(gè)對(duì)DIY而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個(gè)作用；

5. 溫度補(bǔ)償：針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)定性；

6. 計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù)t=RC；

7. 調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)；

8. 整流：在預(yù)定的時(shí)間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。

9. 儲(chǔ)能：儲(chǔ)存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈，加熱設(shè)備等等。

六. 電解電容的主要參數(shù)

1. 等效串聯(lián) ESR

ESR的高低，與電容器結(jié)構(gòu)、電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān)，ESR要求越低越好。當(dāng)額定電壓固定時(shí)，容量愈大 ESR愈低。當(dāng)容量固定時(shí)，選用高額定電壓的品種可以降低 ESR。低頻時(shí)ESR高，高頻時(shí)ESR低，高溫也會(huì)使ESR上升。等效串聯(lián)電阻ESR 很多品牌可以從規(guī)格說明書上查到。

2. 漏電流

鋁電解電容都存在漏電的情況，這是物理結(jié)構(gòu)所決定的。不用說，漏電流當(dāng)然是越小越好。電容器容量愈高，漏電流就愈大；降低工作電壓可降低漏電流。反過來選用更高耐壓的品種也會(huì)有助于減小漏電流。結(jié)合上面的兩個(gè)參數(shù)，相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個(gè)簡(jiǎn)便可行的好方法；降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。真是好處多多，唯價(jià)格上會(huì)高一些。有個(gè)說法，既電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時(shí)，由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用，會(huì)導(dǎo)致電解電容的極化而降低漣波電流，增大ESR，從而提早老化。但是這個(gè)說法的前提是"遠(yuǎn)低于額定工作電壓"，綜合一些長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓，是比較合理可*的。業(yè)余情況下可以對(duì)電解電容的漏電流大體上估計(jì)一下。把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進(jìn)行充電，放置一段時(shí)間后再檢測(cè)電容器兩端的電壓下降程度。下降電壓越少的漏電流就越小。

3. 標(biāo)稱參數(shù)就是電容器外殼上所列出的數(shù)值

*靜電容量，用UF表示。

*工作電壓(working voltage)簡(jiǎn)稱WV，應(yīng)為標(biāo)稱安全值，也就是說應(yīng)用電路中，不得超過此標(biāo)稱電壓。

*溫度

常見的大多為85度、105度。高溫條件下（例如純甲類功放）要優(yōu)選105度標(biāo)稱的。一般情況下優(yōu)選高溫度系數(shù)的對(duì)于改善其他參數(shù)性能也有積極的幫助。

4. 損耗

電容在電場(chǎng)作用下，在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值，電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。?在直流電場(chǎng)的作用下，電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在，一般較小，在交變電場(chǎng)的作用下，電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān)，而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。

5. 紋波電流

紋波電流對(duì)于石機(jī)的濾波電路來說，是一個(gè)很重要的參數(shù)。紋波電流是愈高愈好。它的高低與工作頻率相關(guān)，頻率越高紋波電流越大，頻率越低紋波電流越小。傳統(tǒng)的認(rèn)為我們需要在低頻時(shí)能夠有很高的紋波電流，以求得到良好的大電流放電特性，使的低頻更加結(jié)實(shí)飽滿富有彈性，以及良好的控制驅(qū)動(dòng)特性；實(shí)際上在高頻時(shí)高的紋波電流對(duì)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。

6. 頻率特性

隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。

七. 鋁質(zhì)電解電容與固態(tài)電容的區(qū)別

固態(tài)電容全稱固態(tài)鋁質(zhì)電解電容，它與普通電容（即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容）最大差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導(dǎo)電性高分子。比較好一些高端點(diǎn)的主板均會(huì)采用固態(tài)電容，我們俗稱的主板爆漿就是電解電容的杰作。這是因?yàn)橹靼逶陂L(zhǎng)期使用的過程中，過熱導(dǎo)致電解液受熱膨脹，過熱到一定程度就會(huì)超過沸點(diǎn)產(chǎn)生爆漿，此外，電解液和氧化鋁發(fā)生反應(yīng)在主機(jī)通電的情況下也有可能造成爆漿。而固態(tài)電容完全可以摒棄這一缺陷，他還有環(huán)保，電阻低，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

常見的鋁電解電容，如這種：

固態(tài)電容在電腦主板上經(jīng)?？吹?，如下圖：

區(qū)別固態(tài)電容和電解電容很容易，電解電容頂部是否有"K"或"十"以及"T"等字形的壓痕槽。如果有就說明是液態(tài)的電解電容了，如果沒有那就是固態(tài)電容。一般來說這種方法可以識(shí)別大部分液態(tài)固態(tài)電容。

八. 使用電解電容的注意事項(xiàng)