B43456A系列铝电解电容B43456A5338M,TDK滤波电容命

为什么铝电解质电容不能承受反向电压?

由于电解电容器存在极性，在使用时注意正负极的正确接法，否则不仅电容器发挥不了作用，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，随即损坏。 如图为铝电解电容的基本结构，它由阳极( anode )、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层，接收极的阴极铝层，和真正的由电解液构成的阴极。电解液浸透在两个铝层间的纸上。 氧化铝层是通过电镀在铝层上，相对于加在其上的电压来说是非常薄的，很容易被击穿，导致电容失效。

氧化铝层可以承受正向的直流电压，如果其承受反向的直流电压，其很容易在数秒内失效。这个现象被称为‘Valve Effect ’，这就是为什么铝电解电容拥有极性的原因，如果电解电容的两个电极都有氧化层，则形成无极性电容。

许多文章报道了铝电解电容反向电压的阈值现象的机理，叫做氢离子理论( Hydrogen ion theory )，当电解电容承受反向直流电压的时候，即电解液的阴极承受正向电压而氧化层承受负电压，集合在氧化层的氢离子就将穿过介质达到介质和金属层的边界，转化成氢气，氢气的膨胀力使得氧化层脱落。

因此电流在击穿电解液后直接流通电容，电容失效，这个直流电压非常小，在 1~2V 的反向直流电压作用下，铝电解电容在几秒钟就会因为氢离子效应而立即失效。相反，当电解电容承受正向电压时候，负离子集结在氧化层之间，因为负离子的直径非常大，其并不能击穿氧化层，所以能承受较高电压。

常见的与电解质电容器相关的名词有哪些呢?

1. 阳极( anode )：阳极铝层，即电解电容的正极。
2. 阴极( cathode )：电解液层。
3. 电介质( Dielectric di )：附着在铝层表面的氧化铝层。
4. 阴极箔( Cathode Foil )：连接电解液和外部的层，这层在制作中并不需要氧化，但是在实际中由于在蚀刻过程中铝容易被氧化，所以其形成了一个自然被氧化的氧化层，这个氧化层可以承受 1~2v 的电压。
5. 绝缘纸 (spacer paper): 隔离阴极和阳极，让他们不直接短接，并吸附一定量的电解液。

极性电容反接为什么会短路?

极性电容内部结构分为正极、介质层、负极，介质层具有单向导电的性质，当然接反后产品介质层就起不到绝缘的作用了，电容自然就短路了。

有极性电容器反接会爆炸，是不是说不能直接接在交流电源上?

不能接到交流电源上，因为这个有极性电容设计就是用在直流电源上，作滤波用，因为这个有极性电容内部有特殊的物质，这个物质不能承受反压，如果通到交流电上就会反向击穿或爆炸。

有极性电容反接后会怎么样?

如果电容容量很小，耐压很高，工作电压低的话，反接看不出来啥;如果容量稍大(100UF以上)，耐压离工作电压近，电容不会超过10分钟就坏，坏的表现形式是：先鼓包，再吹气，然后爆浆。

施加电压和寿命

用于绝大多数的机器中的贴片式（SMD）、引线式（radial）、基板自立式（snap-in）之电容器，使用条件在高使用温度和额定电压值以下的情况时，施加的电压所产生的影响与周围温度的加速和纹波电流的加速所产生的影响相比可以忽略不计。



用于高功率电子仪器的螺丝端子式（screw）电容器中350VDC以上的高压品占主流，由于作为铝电解电容器导电体的氧化膜(Al2O3)的性质，额定电压以下的施加电压值的大小将影响其寿命。具体影响，在第三部分纹波电流的影响章节进行讲解。

静电容量计算式如下：

图片

其中，为介电常数，S为两极板正对表面积，d为两极板件距离（电介质厚度）。

从式中可以看出：静电容量与介电常数，极板表面积成正比、与两极板间距离成反比。作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常为8~10，这个值一般不比其他类型的电容器大，但是，通过对铝箔进行蚀刻扩大表面积，并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的氧化电介质层，使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单位面积CV值。

铝电解电容器主要构成如下：

阳极-----铝箔

电介质---阳极铝箔表面形成的氧化膜（Al2O3)

阴极-----真正的阴极是电解液

其他的组成成分包括浸有电解液的电解纸，和电解液相连的阴极箔。综上所述，铝电解电容器是有极性的非对称构造的元件。两个电极都使用阳极铝箔的是两极性（无极性）电容。

过大电压
施加额定电压的电压会引起阳极箔的化学反应（形成电介质）导致漏电流迅速增加,从而产生热量和气体,内部压力因此也会升高。

这种化学反应会随着电压,电流,环境温度的升高而加快。随着内部压力增加,电容器会开阀或损坏失效。也可能会导致电容器容量降低,损失角和漏电流增加,从而会导致电容器短路。