無極性和有極性電解電容爆炸的原因
2020-11-25 11:36:45閱讀量:602
當(dāng)電容施加的電壓超過其耐壓時(shí),或者對于有極性電解電容電壓極性加反時(shí),都會(huì)引起電容漏電流急劇上升,造成電容內(nèi)部熱量增加,電解液會(huì)產(chǎn)生大量的氣體。
為了防止電容爆炸,在電容外殼的頂部壓制有三條凹槽,這樣便于電容頂部在高壓下率先破裂,釋放內(nèi)部的壓力。
但是,有的電容在制作過程中,頂部的凹槽壓制不合格,電容內(nèi)部的壓力會(huì)使得電容底部的密封橡膠被彈出,此時(shí)電容內(nèi)部的壓力突然釋放,就會(huì)形成爆炸。
1、無極性電解電容爆炸
下圖顯示了手邊一顆無極性電解電容,它的容量為1000uF,耐壓16V。在施加電壓超過18V之后,漏電流突然增加,電容內(nèi)部的溫度和壓力增加。最終,電容底部的橡膠密封圈炸開,內(nèi)部電極像爆米花一下被砸松散。
通過在電容上捆綁一個(gè)熱電偶,可以測量電容的溫度隨著施加的電壓增加變化的過程。下圖顯示了無極性電容在電壓增加過程中,當(dāng)施加的電壓超過耐壓值,內(nèi)部溫度繼續(xù)增高的過程。
下圖顯示了在同樣的過程中,流過電容的電流變化??梢钥吹剑娏鞯脑黾邮窃斐蓛?nèi)部溫度上升的主要原因。在這個(gè)過程中,電壓是成線性增加,隨著電流急劇升高,供電電源內(nèi)組使得電壓下降。最終,當(dāng)電流超過6A之后,隨著一聲巨響,電容炸開。
由于無極性的電解電容內(nèi)部體積大,電解液多,所以在過流之后所產(chǎn)生的壓力巨大,導(dǎo)致了外殼頂部的泄壓槽沒有破裂,而電容底部的密封橡膠被炸開了。
2、有極性電解電容爆炸
對于有極性的電解電容,施加電壓。當(dāng)電壓超過電容的耐壓時(shí),漏電電流也會(huì)急劇上升,造成電容過熱爆炸。
下圖顯示了有極限的電解電容,它的容量為1000uF,耐壓16V。在過壓之后,通過頂部泄壓槽釋放內(nèi)部氣壓過程,因此就避免了電容爆炸過程。
下圖顯示了電容的溫度隨著施加電壓的增加變化的情況,當(dāng)電壓逐步接近電容的耐壓后,電容的留點(diǎn)電流增加,內(nèi)部的溫度繼續(xù)上升。
下圖是電容的漏電電流變化情況,標(biāo)稱為16V耐壓的電解電容,在測試過程中,當(dāng)電壓超過15V之后,電容的漏電便開始急劇上升了。
為了防止電容爆炸,在電容外殼的頂部壓制有三條凹槽,這樣便于電容頂部在高壓下率先破裂,釋放內(nèi)部的壓力。
(電解電容頂部的爆破槽)
但是,有的電容在制作過程中,頂部的凹槽壓制不合格,電容內(nèi)部的壓力會(huì)使得電容底部的密封橡膠被彈出,此時(shí)電容內(nèi)部的壓力突然釋放,就會(huì)形成爆炸。
1、無極性電解電容爆炸
下圖顯示了手邊一顆無極性電解電容,它的容量為1000uF,耐壓16V。在施加電壓超過18V之后,漏電流突然增加,電容內(nèi)部的溫度和壓力增加。最終,電容底部的橡膠密封圈炸開,內(nèi)部電極像爆米花一下被砸松散。

(無極性電解電容過壓爆破)
通過在電容上捆綁一個(gè)熱電偶,可以測量電容的溫度隨著施加的電壓增加變化的過程。下圖顯示了無極性電容在電壓增加過程中,當(dāng)施加的電壓超過耐壓值,內(nèi)部溫度繼續(xù)增高的過程。

(電壓與溫度之間的關(guān)系)
下圖顯示了在同樣的過程中,流過電容的電流變化??梢钥吹剑娏鞯脑黾邮窃斐蓛?nèi)部溫度上升的主要原因。在這個(gè)過程中,電壓是成線性增加,隨著電流急劇升高,供電電源內(nèi)組使得電壓下降。最終,當(dāng)電流超過6A之后,隨著一聲巨響,電容炸開。

(電壓與電流之間的關(guān)系)
由于無極性的電解電容內(nèi)部體積大,電解液多,所以在過流之后所產(chǎn)生的壓力巨大,導(dǎo)致了外殼頂部的泄壓槽沒有破裂,而電容底部的密封橡膠被炸開了。
2、有極性電解電容爆炸
對于有極性的電解電容,施加電壓。當(dāng)電壓超過電容的耐壓時(shí),漏電電流也會(huì)急劇上升,造成電容過熱爆炸。
下圖顯示了有極限的電解電容,它的容量為1000uF,耐壓16V。在過壓之后,通過頂部泄壓槽釋放內(nèi)部氣壓過程,因此就避免了電容爆炸過程。

(極性電解電容過壓爆破)
下圖顯示了電容的溫度隨著施加電壓的增加變化的情況,當(dāng)電壓逐步接近電容的耐壓后,電容的留點(diǎn)電流增加,內(nèi)部的溫度繼續(xù)上升。

(電壓與溫度之間的關(guān)系)
下圖是電容的漏電電流變化情況,標(biāo)稱為16V耐壓的電解電容,在測試過程中,當(dāng)電壓超過15V之后,電容的漏電便開始急劇上升了。

(電壓與電流之間的關(guān)系)
通過前面兩個(gè)電解電容的實(shí)驗(yàn)過程遭遇,也可以看到對于此類1000uF普通電解電容耐壓限制情況。為了避免電容被高壓擊穿,因此在使用電解電容的時(shí)候,需要根據(jù)實(shí)際電壓波動(dòng)情況,留下足夠的余量。
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