電解電容器教材 台灣電容器製造廠股份有限公司.

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1 電解電容器教材 台灣電容器製造廠股份有限公司

2 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

3 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。

4 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。

5 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。

6 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

7 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

8 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

9 (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

10 (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

11 (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

12 (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

13 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

14 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

15 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

16 九、壽命計算公式 Ln=Lo × 2 × 2 USING APPLIED RIPPLE CURRENT
* Ripple life capacitor (T-Tn)/ α{1-(In/Im)^ 2 × 2^-(T-Tn)/30} Ln=Lo × × 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.

17 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

18 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

19 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．

20 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。