电解电容器俗称极化电容器,其中阳极具有更多的正电压比阴极。它们用于滤波应用、低通滤波器、音频放大器电路等等。铝、钽、铌、锰等金属在电化学过程中形成氧化层,阻止一个方向的电流流动,但允许相反方向的电流流动。这种现象首先由德国物理学家和化学家Johann Heinrich Buff(1805–1878)在1857年观察到。1875年法国研究人员和创始人Eugene Ducretet是第一个实现这一想法的人,并为这些发明了“阀门金属”一词。
电解电容器主要用于需要小体积的高电荷存储时。在电解电容器中,液体电解质充当电极之一(主要充当阴极)。为了更好地理解电解电容器的概念。电容器是一种储存电荷的电子设备。它由被称为电介质的绝缘材料隔开的两个导电板组成。根据用途使用不同类型的绝缘材料来构造电介质。电容器的导电板是电的良导体。因此它们很容易让电流通过,另一方面,电介质或材料是电的不良导体。因此,它不允许电流通过。
一、电解电容的特点
(1)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。
(2)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)。
(3)价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。
二、电解电容的特工作原理
如图2所示,有极性电解电容的介质就是氧化膜,它类似于晶体管中的PN结,具有单向导电性。当电解电容器的正极引脚接高电位、负极引脚接低电位时,氧化膜处于阻流状态,如同PN结处于反向偏置状态,正、负基板之间的电流很小,电解电容正常工作。
当负极引脚接高电位、正极引脚接低电位时,氧化膜处于通流状态,如同PN结的正向导通一样,两极板之间的电流很大,将失去电容的作用,注意这种电容正、负极引脚接反后还会发生停止工作,机器不运转的现象。
电容有极性是因为内部结构的原因,其内部类似存在一个PN结,只有对这一PN结加上反向电压时,有极性电解电容才能正常工作。
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