コンデンサは、最も広く使用され、最も量が多く、かけがえのない電子部品であり、その出力は電子部品の約 40% を占め、アルミ電解コンデンサと 3 つのカテゴリのコンデンサ (電解コンデンサ、セラミック コンデンサ、有機フィルム コンデンサ) が占めています。出力の 36.8%。電解コンデンサは、過去 10 年間で中国で最も急速な開発速度を持つコンポーネントの 1 つです。現在、国内の電解コンデンサの年間生産量は250億個近くに達し、年間平均成長率は28%に達し、電解コンデンサの世界生産量の1/3を占めています。開発プロセスでは、アルミニウム電解コンデンサまた、集積回路、完全な回路の改善、および高電圧、高周波、長寿命、他のコンデンサの小容量アプリケーション（多層シングルストーンセラミックコンデンサ、メタライズドフィルムコンデンサ、タンタル電解コンデンサなど）から相互浸透があります。アルミ電解コンデンサ自体は常に改善、完成、革新を続けています。特に科学技術の発展、社会的要求の向上、環境の改善、新しい完全な機械の誕生、小型化、チップおよび中高圧の大容量化に伴い、アルミ電解コンデンサの応用分野は拡大を続けており、需要は増加しています。したがって、アルミ電解コンデンサは縮小しないだけでなく、活力が強く、開発スペースが広く、成長速度が速くなります。
アルミ電解コンデンサは、腐食・酸化皮膜形成後の陽極アルミ箔、腐食後の陰極アルミ箔を電解紙の巻き線間に挟み、作動電解液を含浸させ、アルミケースに封入したものです。その性能特性を以下に示します。
1.1 単位体積あたりの電気容量が非常に大きい
コンデンサの静電容量 C= 0 rS/d、ここで 0 は真空静電容量 (定数)、r は誘電体材料の比誘電率、S は電極の有効面積、D は誘電体の厚さです。材料. アルミニウム電解コンデンサの場合, r=8 ~ 10. 陽極および陰極のアルミ箔は腐食して表面積を数十倍から数百倍に増やすことができます. D = Vf, ≒1.4nm/V, Vf=10V ~ 600V, 次にDは約0.014m～0.9mと、他のコンデンサに比べて数倍～数百倍小さいため、電解コンデンサの単位体積あたりの容量は、他のコンデンサに比べて数倍～数十倍大きくなります。
1.2 非常に大きな定格容量 電解コンデンサの巻線構造により、体積を拡大しやすいため、数万マイクロ法または数十万マイクロ法の定格容量を簡単に実現できます。
1.3 内部に電解コンデンサがあるため、自己修復効果があるため、作業中、コンデンサ アノード アルミニウム ホイルの誘電体は、局所的な障害が発生した場合、O2 - OH - または電界中の酸ラジカル イオンの電解質内にあります。急速に損傷箇所に到達し、障害箇所を損傷し、酸化膜修復を破壊し、コンデンサを正常な状態に戻します。
1.4 高い作用電界強度 陽極酸化皮膜は化成過程で1ボルトあたり約1.4nm成長するため、すなわち陽極酸化皮膜が成長する際の電界強度は約7×107V/cmであり、その作用電界強度はは約5×107V/cmで、セラミックコンデンサやフィルムコンデンサの使用電界強度を大きく上回ります。
アルミ電解コンデンサの製造に使用される主な原材料は一般産業用材料であるため、使用される設備は一般産業用機器に属し、自動化度が高いため、製造コストは比較的低く、特に単位容量あたりの製造コストは圧倒的です。他のタイプのコンデンサよりも優れています。
2. アルミ電解コンデンサのデメリット
電解コンデンサの極性により、使用中の正極と負極の正しい接続に注意を払う必要があります。そうしないと、コンデンサがその役割を果たせなくなり、漏れ電流が非常に大きくなり、内部が加熱されます。アルミ電解コンデンサはアルミケースとゴム栓で密閉されています。使用電解液が加熱により気化すると、リードの根元から液漏れしやすくなります。長期間の使用により、電解液が乾燥してコンデンサが機能しなくなります。これがアルミ電解コンデンサの主な故障モードの1つです。
2.2 損失の正接値が大きく、温度および周波数特性が比較的悪い アルミニウム電解コンデンサでは、作用電解質が陰極の役割を果たします。作用電解質はイオン伝導体であり、イオンの移動速度は電子の移動速度よりもはるかに遅いため、作用電解質の伝導率は電子伝導体の伝導率よりも低くなります。したがって、作用電解質によって引き起こされる等価直列抵抗は、作用電解質によって引き起こされる等価直列抵抗よりも高くなります。他のコンデンサの金属電極。その結果、アルミ電解コンデンサの損失角の接線値が大きくなり、周波数特性が比較的悪くなります。さらに、液体材料の導電率は温度の影響を大きく受けるため、アルミ電解コンデンサの温度特性は比較的悪くなります。 .
2.3弱酸/弱塩基塩が電解質として使用され、水と有機溶媒が溶媒として使用されますが、老化した作用電解質はまだある程度腐食性があり、陽極酸化膜とコンデンサのゴム栓に一定の浸食効果があります。さらに、時間の経過とともに電解質塩と溶媒の間で特定の化学反応が発生します。これらの現象はコンデンサの電気的特性につながります。要するに、アルミニウム電解コンデンサには特定の欠点があり、場合によってはその用途が制限されます。大容量、価格優位性などの優位性により、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、タンタル電解コンデンサとの競合で30%以上のシェアを堅持しています。また、カーエレクトロニクス、周波数変換技術などのパワーエレクトロニクス技術の発展に伴い、 、その割合が大幅に増加します。
3 科学技術の発展に伴うアルミ電解コンデンサの活力、特に集積回路 (IC) と超大規模集積回路 (VLSI) の開発、コンデンサ産業の持続的な発展、さらには生活空間が疑われることはありませんでした。しかし、1987年以降、コンデンサの世界生産量は年率20%以上のペースで伸びており、その疑念は払拭されています。アルミ電解コンデンサには非常に強い生命力があることが、実際に証明されています。
3.1 ICの開発はアルミ電解コンデンサに取って代わることはできません。一方では、ICの出現により、いくつかの小容量のコンデンサが回路に組み込まれています。他方では、ICの開発に伴い、回路システムの動作周波数が大幅に増加し、アルミニウムの置き換えにつながりましたしかし、IC回路の電源部分は常に電解コンデンサと切り離すことはできません。また、アルミ電解コンデンサの性能向上は他のコンデンサ用途にも及びます。
3.2 機械回路全体の変更は、スイッチ電源のアルミ電解コンデンサのモデルを変更しただけで、エネルギー変換の効率が向上し、スイッチ電源の動作周波数が増加しました (20 KHZ から 500 KHZ に、1 MHZ 以上を達成することさえあります)。 ）、高周波ノイズの出力セクションを引き起こします。効果的にフィルタリングするには、超高周波インピーダンスと低等価直列抵抗（ESR）コンデンサを使用する必要があります。
