電解電容器教材 台灣電容器製造廠股份有限公司

一、電容器之種類. 電容器之種類 聚苯乙烯薄膜電容器 塑膠薄膜電容器 聚丙烯薄膜電容器 紙質電容器 陶瓷電容器 半導體陶瓷電容器 溫度補償用陶瓷電容器 陶瓷電容器 半導體陶瓷電容器 鋁液體電解電容器 電容器之種類 鋁固體電解電容器 電解電容器 鉭液體電解電容器 鉭固體電解電容器 鈕扣型雲母電容器 雲母電容器 片狀雲母電容器 箱型雲母電容器

二、電容器之介紹. 1.電解電容器之標示. 2.容量之單位. 電解電容器容量之單位為法拉 (F)，由於法拉單位太大， 一般均用microfarads (MFD) 1μF = 10 －6 F。

3.電容器之特性. 一般電解電容器有三個電氣特性﹕容量、損失、漏洩電流。 a.容量 (Capacitance)﹕ 電容器所能儲存電荷之能力稱為容量(μF)。 b.損失或散逸因數 (Dissipation Factor)﹕ 電容器於充電時。其負電荷經由陰極及電解液傳至化成 膜的表面，因電解液的電阻值比金屬導體為高，故電容 器之損失，可由電解液的電阻值來決定。

c.漏洩電流 (Leakage Current)﹕ 電解電容器的陽極化成膜，如不破壞則陽極與陰極間 應沒有電流流通，但事實上化成膜衣非十分地完整， 其在形成中常會受到輕微污染、磨損，以致兩極間有 少許之電流流通，此電流即為漏洩電流。

三、電解電容器之原理. 電容器是由兩塊平行金屬板以及兩金屬板之間放置一誘電體所構成。 電容器依照所使用之電極材料.誘電體(鋁、鉭質)之種類而付予電容 器之名稱。 陽極(金屬) 陰極 誘電體 (金屬陽極氧化皮膜) 電解質

四、電解電容器之構造. 素子 絕緣紙 陰極箔 導線棒 橡皮 素子 陽極箔 電容器 電解膠帶 鋁外殼

五、電解電容器之製造流程. 台灣電容器製造廠股份有限公司 裁 斷 加 締 卷 取 含 浸 組 立 老化 加工 正箔 ⊕FOIL QC SLITTING 負箔 ⊙FOIL 導線棒 LEAD WIRE QC 加 締 卷 取 STITCHING & 電解紙 PAPER QC WINDING 電解液 PASTE QC 含 浸 組 立 外殼 CASE QC IMPREGNATION 柏梗 RUBBER QC ASSEMBLY 絕綠套管 TUBE QC 老化 AGING & SORTING QC 膠帶 TAPE TAPING FORMING 台紙 PASTEBOARD QC 加工 CUTTING KINKED QC FINAL INSPECTION 台灣電容器製造廠股份有限公司

(a)裁斷工程: (b)加締工程: 材料 目的 檢查項目 成品 材料 目的 檢查項目 成品 將化成箔依製品之容量，裁切成所需之設計寬度 。 1.毛刺. 2.外觀﹕ 髒污. 波浪. 化成箔 裁切 (b)加締工程: 材料 目的 檢查項目 成品 將導線棒壓釘於鋁箔上，做為極 性引出之引線。 1.加締阻抗 2.加締尺寸 3.加締厚度 導線棒 加締正、負箔

(c)卷取工程: (d)含浸工程: 材料 目的 檢查項目 成品 材料 目的 檢查項目 成品 將加締後之正、負箔，其間投入絕緣紙(電解紙)，捲繞呈素子狀(圓柱狀)，以區隔正、 負極。 1.素子鋁箔是否 外漏. 2.素子D∮徑. 3.素子腳距尺寸. 正、負箔及電解紙 素子 (d)含浸工程: 材料 目的 檢查項目 成品 利用抽真空設備把含浸液注入，讓含浸液能滲透到素子內部。 確認含浸液面高 度. 含浸前素子 含浸後素子

(e)組立工程: (f)仕上工程: 材料 目的 檢查項目 成品 材料 目的 檢查項目 成品 投入外殼與橡皮材料將素子組裝 ，避免素子內部 電解液乾涸。 1.封口尺寸. 2.製品高度. 3.極性之確認. 橡皮及外殼 組立製品 (f)仕上工程: 材料 目的 檢查項目 成品 組立完成之製品套上膠管，做為標示系列、規格、極性與絕緣之功能。 外觀、收縮狀況. 膠管 製品

(g)老化工程: (h)加工工程: 設 備 目的 檢查項目 成品 材料 目的 檢查項目 成品 設 備 目的 檢查項目 成品 組立完成後之製品，施加老化電壓，讓製品特性安定化。 1.容量. 2.損失. 3.漏洩電流. 老化機 製品 (h)加工工程: 材料 目的 檢查項目 成品 依客戶要求之腳型，給予加工作業，如切腳、整 型及貼附等腳型 。 1.腳距. 2.切腳尺寸. 3.貼附尺寸. 熱熔膠帶及台紙 Taping 加工

CAP TOL. (%) ± 10 K ± 20 M -10 ~ +30 Q -10 ~ +50 T -10 ~ +20 Y 0 ~ +20 六、電容器容量範圍. CAP TOL. (%) 容量範圍 代號 ± 10 K ± 20 M -10 ~ +30 Q -10 ~ +50 T -10 ~ +20 Y 0 ~ +20 A

七、電容器之電氣特性會隨著溫度而變化. 阻 抗 值 容 量 損 失 溫 度 溫 度 低 高 低 溫 度 高 低 高

八、 電容器之電氣特性會隨著頻率而變化. 容 量 損 失 阻 抗 值 頻 率 頻 率 頻 率 低 高 低 高 低 高

九、壽命計算公式 Ln=Lo × 2 × 2 USING APPLIED RIPPLE CURRENT * Ripple life capacitor (T-Tn)/10 α{1-(In/Im)^ 2 × 2^-(T-Tn)/30} Ln=Lo × 2 × 2 Ln : Estimated life when applied ripple current of In at temperature of Tn. L : Life time when rated D.C. voltage is applied at maximum rated temperature of T. Lo : Life time when applied ripple current of Im is applied at temperature of T. T : Maximum rated temperature. Tn : Ambient temperature when operating. Im : Allowable ripple current at maximum rated temperature of T. In : Applied ripple current at temperature of Tn. α :Ripple current coefficient. 2^-(T-Tn)/30 in formula shall be read 2^-(T-50)/30 when Tn is 50℃ or below. After an application of D.C. bias voltage plus the rated ripple current , the peak voltage shall not exceed the rated D.C. voltage.

Series Rated voltage ( Life constant ) 6.3 ～ 100 160 ～ 400 6.3 ～ 50 Report for α (Ripple current coefficient / Life constant) Series Rated voltage Ripple current coefficient ( V ) ( Life constant ) VX 6.3 ～ 400 1.10 VT 6.3 ～ 100 160 ～ 400 0.55 VZ 0.70 ST 6.3 ～ 50 0.40 PW HD PJ PY AQ 200 / 400 SD

十、故 障 現 象 原 因 分 析 圖. 故障現象 故 障 原 因 原 因 製 造 上 使 用 上 台灣電容器製造廠股份有限公司 故 障 原　 因 原 因 製 造 上 使 用 上 鋁箔切斷處毛刺 短 路 兩極間短路 電解紙的脆弱部份 機械之異常壓迫力 導線棒TAB處斷線 導線TAB 端子部份接觸不良 開 路 電解液減少 加過大濾波電流 容值減少 DF增 加 陽極箔的靜電容量減少 加 過 電 壓 陰極箔的靜電容量減少 加到逆向電壓 漏洩電流增大 外部之異常壓迫力 鋁箔氧化皮膜劣化 含氯系列洗劑浸入 腐蝕(電極 導線TAB處) 含氯成份物質浸入 過大之充放電 防爆外殼破裂 內部壓力上昇 變壞 退化 電解液外漏 電解液減少 封口部密閉不良 封口材質老化 台灣電容器製造廠股份有限公司

電容器經長時間使用後，其劣化故障之曲線圖． 十一、電解電容器經時間其故障率會增加． 電容器經長時間使用後，其劣化故障之曲線圖．

十二、結論: 1.電解電容器的特徵，其優點即體積小而具大容量。 2.與其他的紙電容器、鉭質電容器、薄膜電容器等比較， 其電氣的特性有如下的缺點: (1) 、製品損失(D.F.)較大。 (2) 、靜電容量容許差較大。 (3) 、洩漏電流較大。 (4) 、長期放置時洩漏電流增加較大。 (5) 、使用周圍的條件(溫度、頻率)變化則特性的變 化亦較大。