化铝)来作为电介质;反接时,金属铝薄片(电容正极)接电源负极,会电解出 H?而不会形成氧化膜,另一电极由于材料不同也不会形成可以作为电介质的氧化膜。

铝电解电容器是由经过腐蚀和形成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔,中间隔着电解纸卷绕后,再浸渍工作电解液,然后密封在铝壳中制成的。由于电解电容器存在极性,在使用时必须注意正负极的正确接法,否则不仅电容器无法发挥作用,而且漏电流很大,短时间内电容器内部就会发热,破坏氧化膜,终导致电容器损坏。
电解电容具有单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍;额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万 μF 甚至几 F(但不能和双电层电容比);价格比其它种类具有压倒性优势等特点。其负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸 / 薄膜或电解质聚合物构成。有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用,一般不能用于交流电源电路。无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机 S 校正电路及单相电动机的起动电路。电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中,其容量范围较大,一般为 1 - 1000μF,额定工作电压范围为 6.3 - 450V。不过,它也存在介质损耗、容量误差较大(允许偏差为 +100%、 -20%),耐高温性较差,存放时间长容易失效等缺点。
- 原理上:二者都是存储电荷和释放电荷,极板上的电压(电荷积累的电动势)不能突变。但介质、性能、容量、结构不同,导致使用环境和用途也不同。随着科技发展和新材料发掘,会有更优质、多样化的电容器出现。
- 介质方面:介质是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的有极性电容容量大,且不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同,耐压和使用介质材料也有密切关系。无极性电容介质材料很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。
- 性能表现:有极性电容是不可逆的,正极必须接高电位端,负极必须接低电位端,一般电解电容在 1 微法拉以上,用于偶合、退偶合、电源滤波等。无极性电容大多在 1 微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流等,也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。
- 容量差异:同体积的电容器介质不同容量不等。一般无极性电容的容量比较小,一般在 10μF 以下,而极性电容的容量普遍较大。
- 结构特点:原则上不考虑放电的情况下,使用环境需要什么形状的电容都可以。通常用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用得很少。无极性电容形状千奇百怪,如管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,此外还有分布电容,在高频和中频器件中不可忽视。
电容器按里面的电介质可分为空气电容器、纸质电容器、电解电容器、云母电容器、瓷片电容器、独石电容器、涤纶功电容器、铌电容器、钽电容器、绕线式电容器、油浸纸质电容器等。又可分为固定电容、可变电容和可调电容三种。可变电容可在一定的容量范围内自由调节,如收音机里手动调谐选台用的可变电容;可调电容(也称半可变电容)在一定的范围内可调整,如瓷介微雕电容和线绕电容。
需要注意的是,不能说 “容量大的电容就有极性”,例如用在电力系统中做相位角调整和用在启动电路中做消弧用的电容,容量有时做得很大,但不分极性。无极性电容和无极性电解电容器不是一回事,绝大多数种类的电容都是无极性的,唯独电解电容有极性,而无极性电解电容是将两个同样的电解电容背靠背封装在一起,这种电容损耗大、可靠性低、耐压低,只能用于少数要求不高的场合。
综上所述,在电子电路设计和使用过程中,我们必须充分了解铝电解电容等各类电容器的特性和使用要求,正确选择和使用电容器,以确保电路的正常运行和电子设备的稳定性能。