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【E问E答】有极性电容和无极性电容问题

出处:电子产品世界 发布于:2015-12-03 09:54:22 | 27557 次阅读

  在网上搜索到一种说法:“可以把两个电解电容阳极或阴极相对串连形成无极性电解电容”。我对这一说法不理解,电解电容一般是有极性电容,如果把两个电解电容的阳极或阴极相对串联形成无极性电容,那么给这个串联后的电容加一个电压,肯定会有一个电解电容两端的电压和它的极性是相反的,这样不会击穿吗?希望大侠们能帮忙解释下,谢谢!

  无极性电解电容很容易买到的啊,我们公司就有用到,当然是正规厂家的正规产品。

  当然,内部肯定不会是“两个电解电容封装在一个外壳里”,而是采用两层蚀孔氧化铝箔罢了。

  ——如果你拆过电解的话就会发现:电解中的两层铝箔是不一样的:一层是很薄且很光滑的,另一层是很厚而且表面很粗糙的,而后者实际上是经过腐蚀、氧化的,而绝缘介质就是它上面的那层氧化膜。

  由于两层铝箔结构不同,所以才有极性;而只要把两层铝箔都用腐蚀氧化的铝箔,那就是无极性的电解了。

  至于:“以把两个电解电容阳极或阴极相对串连形成无极性电解电容”,这是对的。

  ——因为电容反接后漏电电流大是因为氧化膜反向绝缘电阻小,所以才会漏电电流大,最后因为漏电电流发热大而让电解质加热膨胀、甚至烧开,然后电解质蒸发干失效、或者直接撑爆外壳而爆浆。而当两个电解电容反向串接后,就好像两个二极管反向串接,任何一个反方向下,由于反向电阻小的分压也小,电压降会绝大部分落在正接的那个上面,所以两个电容都不会过热。而总体绝缘电阻,不管那个方向当然都会比单独一个电阻大。

  当然,必须用两个一样的电容反接,不能差别太大,否则也还是会粗问题的!

  为了安全,这种方法只适合于低电压小能量的耦合场合,高压下千万不要这么干。

  而且它的前提(原理)就是电解电容的正向电阻远远大于反向电阻,否则也是不能这样用的。

  这个问题,需要将电路加电后如何工作分成暂态和稳态来考虑。

  假定施加交流电压之前两个电解电容正极对正极,两个电解电容均并联二极管,二极管负接电容正(最好你自己画出来便于分析)。两个电容一左一右放置,两个电容上均没有电压。

  假定上电时交流电压极性为左正右负,那么左二极管导通,给右电容充电。下半周期左负右正,右电容放电给左电容充电。此过程一直进行到两个电容两端电压都等于交流电峰值时为止。

  其后,两个二极管均不能导通(交流电压加上电容电压最大到零),在电路中不起什么作用。那么两个电容串联,总容量等于每个电容容量之半。

  然后拿掉两个二极管,考虑xwj所说“电解电容的正向电阻远远大于反向电阻”,这实际上与电容并联“不好”的二极管或二极管再并联一个电阻是一样的。除了电容的正向电阻会使电容少量放电外,其余都与并联二极管相同。因为正反电阻不同使电容充电比放电快,故稳态时两个电容两端电压仍可保持接近交流电压峰值。

  两个电解电容负极对负极联接,完全相同。

  注意两个电解电容负极对负极联接,现在有四个电极(二正极在外二负极在内),两层介质,一条导线。把两负极和一层介质还有导线去掉,剩下两正极和一层介质,这就是无极性电解电容的构造。

  看了maychang前辈楼上的解释还是有些不明白。您说的“直进行到两个电容两端电压都等于交流电峰值时为止”,这时候其实两个电容的电压方向是相反的,如果把这两个电容串联的起来当作一个电容的话,那么这个总电容的带电量是0 。如果不考虑交流的情况,只考虑直流的情况,那用您的“并联二极管”的方法来分析,似乎只有一个电容能被充电,也就是说,串联后的总电容还是和正接的那个电容容量相同。

  “只考虑直流的情况”

  纯直流根本不考虑电容,当做开路。需要考虑电容,必是直流上面叠加了交流成份。

  你应该用直流上面叠加了交流成份的信号,根据并联二极管的模型,考虑电路达到稳态的情况。达到稳态,就是两个二极管均不导通,没有电流通过二极管。提示:此时两个二极管中的一个充电到信号峰值,即直流成份再加上交流成份的峰值。此时总容量仍为单个电容之半。

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