定 價(jià)：99 元
叢書(shū)名：電容器應(yīng)用叢書(shū)
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- 作者：陳之勃陳永真
- 出版時(shí)間：2023/6/1
- ISBN：9787111727460
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TM535
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書(shū)講解了先進(jìn)的電解電容器的基本原理與特性，詳盡地分析了電解電容器在反激式變換器、正激式變換器、各種橋式變換器、LLC諧振式變換器和功率因數(shù)校正（PFC）電路等開(kāi)關(guān)電源變換器中的工作狀態(tài)和在逆變弧焊電源、變頻器、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG)等功率變換器中的工作狀態(tài),給出了典型的電解電容器技術(shù)數(shù)據(jù)。
本書(shū)適合電解電容器制造工程師，電氣、電子工程師，科研人員，電子愛(ài)好者，以及高等院校與電容器相關(guān)的電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生和教師閱讀。
電容器是電子電路不可或缺的元件，在很多電氣設(shè)備中也能看到電容器的存在。我們的日常生活離不開(kāi)電子電路，當(dāng)然也離不開(kāi)電容器。
電子技術(shù)的發(fā)展催促著電容器的發(fā)展。交流輸電方式成為電網(wǎng)的供電方式，而電子電路需要直流電，因此需要將交流電網(wǎng)的供電轉(zhuǎn)換為直流電。交流電的能量函數(shù)是時(shí)變的，直流電的能量函數(shù)是恒定的，在一個(gè)交流電周期，交流電的能量與直流電的能量可以相等，如1000W交流電和直流電功率在一個(gè)工頻電源周期的能量為20J。但是，交流電轉(zhuǎn)換成直流電過(guò)程中的瞬時(shí)能量是不相等的，破壞了能量守恒定律。如果完成交流電向直流電的轉(zhuǎn)換，需要有一個(gè)能量緩沖裝置或元件。簡(jiǎn)單的能量緩沖裝置或元件就是電容器。
由于交流市電僅為50Hz或60Hz，交流電轉(zhuǎn)換為直流電的過(guò)程需要很大的電容量來(lái)滿足緩沖能量的需求，與此同時(shí)還要具有經(jīng)濟(jì)、體積小的特點(diǎn)，電解電容器應(yīng)運(yùn)而生。
時(shí)至今日，電子技術(shù)無(wú)處不在，如各類(lèi)家電、手機(jī)、計(jì)算機(jī)，甚至照明也進(jìn)入了電子化。電解電容器也隨之進(jìn)入人們生活的每一個(gè)角落，電解電容器的應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越多。
對(duì)電解電容器性能的要求不再僅僅是早期的電容量、額定電壓、漏電流、損耗因數(shù)4項(xiàng)指標(biāo)，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景提出了等效串聯(lián)電阻（ESR）、紋波電流、工作溫度范圍、壽命、耐久性等性能需求。
進(jìn)一步的要求有：電解電容器的等效串聯(lián)電感（ESL）、頻率特性曲線、阻抗-頻率特性曲線、壽命與溫度以及紋波電流的特性曲線、紋波電流的頻率折算系數(shù)和溫度折算系數(shù)。因此，電解電容器需要根據(jù)不用的應(yīng)用場(chǎng)景給出合適的性能與價(jià)格的折中。
根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，對(duì)電解電容器性能需求也不同。一般用途型電解電容器通常為85℃/2000h或105℃/2000h，如CD110系列產(chǎn)品、CD29系列產(chǎn)品、CD135系列產(chǎn)品。這個(gè)水平的電解電容器對(duì)100kHz性能沒(méi)有特殊要求，即便如此，也可以滿足大多數(shù)對(duì)價(jià)格敏感的電子電路的要求。對(duì)于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電解電容器制造水平，85℃/2000h產(chǎn)品是電解電容器制造入門(mén)級(jí)產(chǎn)品，低于這個(gè)水平的產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)入國(guó)內(nèi)電解電容器應(yīng)用市場(chǎng)。
開(kāi)關(guān)電源的密閉外殼要求電解電容器具有105℃/2000h以上的壽命，如105℃/6000~10000h。
光伏逆變應(yīng)用的電解電容器則希望有45℃/20年的壽命。
LED的工作條件惡劣，需要體積小且125℃以上的工作溫度和至少3000h壽命的電解電容器。
智能手機(jī)充電器要求充電電流至少2A，液態(tài)電解電容器無(wú)法滿足此要求，需要可以承受高紋波電流的固態(tài)鋁電解電容器，這也是近十年來(lái)固態(tài)鋁電解電容器發(fā)展的動(dòng)力。
前言
第1章電解電容器的發(fā)展1
1.1電容器的來(lái)源1
1.2電解電容器是時(shí)代需要的產(chǎn)物2
1.3初的電解電容器3
1.4晶體管電路需要小型電解電容器4
1.5電解電容器封裝形式的變化5
1.6電解液的革新7
1.7加強(qiáng)安全性的強(qiáng)制措施7
1.8開(kāi)關(guān)電源讓電解電容器飛速發(fā)展9
1.9電源適配器需要的電解電容器9
1.10變頻器、新型能源與智能電網(wǎng)強(qiáng)有力地助推大型電解電容器的發(fā)展10
1.11電子照明給了電解電容器第三次飛速發(fā)展的機(jī)會(huì)11
1.12手機(jī)充電器推動(dòng)了固態(tài)電解電容器的發(fā)展12
1.13鉭電解電容器13
1.14鈦電解電容器與“鐵電解電容器”的無(wú)奈14
1.15革新的制造工藝引領(lǐng)電解電容器性能的提高14
第2章電解電容器基本構(gòu)造與基礎(chǔ)材料及制造工藝16
2.1鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)16
2.2高純鋁錠與鋁箔17
2.3比容與腐蝕箔17
2.4正極箔與介質(zhì)薄膜的獲得：化成19
2.5負(fù)極與負(fù)極箔20
2.6電解電容器紙與電解液20
2.7鋁電解電容器制造過(guò)程簡(jiǎn)介21
第3章電容器基礎(chǔ)知識(shí)以及對(duì)大電容量的需求26
3.1什么是電容量26
3.2什么是電容器26
3.3電容器的物理意義26
3.4平板電容器的電容量28
3.5單相整流濾波需要大電容量電容器28
3.6低頻功率電子電路電源旁路需要大電容量電容器29
第4章電解電容器的基本性能分析31
4.1電解電容器分類(lèi)31
4.2鋁電解電容器一般技術(shù)數(shù)據(jù)的原始定義34
4.3電解電容器的外形34
4.4外觀與極性標(biāo)注方式37
4.5電解電容器的參數(shù)識(shí)別38
4.6電解電容器的電壓參數(shù)39
4.6.1正極箔化成電壓39
4.6.2閃火電壓39
4.6.3老化電壓40
4.6.4額定電壓和工作電壓41
4.6.5反向電壓41
4.6.6過(guò)電壓承受能力41
4.7電容量43
4.8損耗因數(shù)44
4.8.1損耗因數(shù)的定義與測(cè)試方法44
4.8.2鋁電解電容器的損耗因數(shù)與應(yīng)用的關(guān)系45
4.9漏電流45
4.10工作溫度范圍49
4.11壽命49
第5章電解電容器的新電氣性能分析51
5.1電解電容器的等效電路51
5.2等效串聯(lián)電阻及其特性51
5.2.1等效串聯(lián)電阻52
5.2.2ESR頻率特性52
5.2.3ESR溫度特性53
5.3等效串聯(lián)電感54
5.4電解電容器的阻抗頻率特性55
5.4.1導(dǎo)針式電解電容器的阻抗與頻率、溫度的關(guān)系55
5.4.2插腳式電解電容器的阻抗與頻率、溫度的關(guān)系57
5.4.3螺栓式電解電容器的阻抗與頻率、溫度的關(guān)系57
5.4.4電解電容器的阻抗頻率特性58
5.4.5小結(jié)59
5.5紋波電流承受能力60
5.5.1紋波電流承受能力的由來(lái)60
5.5.2紋波電流承受能力60
5.5.3額定紋波電流定義61
5.5.4紋波電流頻率特性61
5.5.5紋波電流溫度特性62
5.5.6額定紋波電流的本質(zhì)63
5.6壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系63
5.6.1導(dǎo)針式電解電容器壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系63
5.6.2軸向引線式電解電容器壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系64
5.6.3車(chē)規(guī)級(jí)電解電容器壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系65
5.6.4插腳式電解電容器壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系66
5.6.5螺栓式電解電容器壽命與溫度和紋波電流的關(guān)系67
5.7ESR的熱效應(yīng)與鋁電解電容器的熱阻67
第6章高導(dǎo)電聚合物電解電容器性能分析76
6.1高導(dǎo)電聚合物電解電容器的提出76
6.2高導(dǎo)電聚合物固態(tài)電解電容器制造過(guò)程簡(jiǎn)述76
6.3固態(tài)電解電容器的一般電參數(shù)77
6.4阻抗特性81
6.4.1等效串聯(lián)電阻81
6.4.2阻抗頻率特性82
6.5導(dǎo)針位置與ESR的關(guān)系83
6.6等效串聯(lián)電感84
6.7紋波電流86
6.8壽命86
6.8.1固態(tài)電解電容器失效的本質(zhì)86
6.8.2壽命測(cè)試條件87
6.8.3壽命特性曲線87
6.8.4加速壽命試驗(yàn)89
6.9負(fù)極引出從鋁箔到碳箔90
6.10注意事項(xiàng)90
6.11固液混合電解電容器問(wèn)題的提出92
6.12固液混合電容器性能分析93
第7章鉭電解電容器95
7.1鉭電解電容器的基本知識(shí)95
7.2電壓97
7.3電容量99
7.4損耗因數(shù)與漏電流100
7.4.1損耗因數(shù)100
7.4.2漏電流100
7.5阻抗/等效串聯(lián)電阻101
7.6等效串聯(lián)電感104
7.7紋波電流與交流損耗104
7.7.1紋波電流承受能力與溫度特性104
7.7.2紋波電流承受能力的頻率特性105
7.7.3交流功率損耗105
7.8環(huán)境影響107
7.9多正極鉭電解電容器107
第8章電解電容器的自身修復(fù)功能109
8.1液態(tài)鋁電解電容器氧化鋁膜修復(fù)109
8.1.1修復(fù)氧化鋁膜的原因109
8.1.2常溫老化109
8.1.3高溫老化110
8.1.4漏電流嚴(yán)重的后果110
8.1.5存儲(chǔ)導(dǎo)致漏電流的增加原因111
8.1.6超期放置的電解電容器的問(wèn)題112
8.1.7應(yīng)用過(guò)程的氧化鋁膜修復(fù)112
8.2固態(tài)鋁電解電容器的自愈特性113
8.2.1固態(tài)鋁電解電容器沒(méi)有氧化鋁膜修復(fù)能力113
8.2.2固態(tài)鋁電解電容器老化的必要性113
8.3鉭電解電容器的自愈特性114
第9章反激式開(kāi)關(guān)電源中電解電容器的工作狀態(tài)與選型115
9.1電解電容器在反激式開(kāi)關(guān)電源中的作用115
9.1.1交流輸入電源濾波電路115
9.1.2電解電容器在開(kāi)關(guān)電源中的作用115
9.1.3無(wú)壓敏電阻、X電容和共模電感的解決方案與弊端116
9.1.430W以下的反激式開(kāi)關(guān)電源中電解電容器的特殊作用118
9.2全電壓反激式開(kāi)關(guān)電源中電解電容器的工作狀態(tài)119
9.2.1整流濾波電容器額定電壓的選擇119
9.2.2整流濾波電容器需要的電容量120
9.2.3輸入整流濾波電容器紋波電流狀態(tài)分析121
9.2.4來(lái)自反激式變換器的紋波電流122
9.2.5整流濾波電容器的真實(shí)選擇123
9.2.6電解電容器的紋波電流折算系數(shù)問(wèn)題125
9.3單電壓反激式開(kāi)關(guān)電源中電解電容器的工作狀態(tài)125
9.4輸出整流濾波電容器的工作狀態(tài)126
9.5環(huán)境溫度的影響與壽命要求127
第10章中大功率開(kāi)關(guān)電源中電解電容器的工作狀態(tài)與選型128
10.1橋式變換器的輸入電容器工作模式128
10.2正激式變換器與非對(duì)稱半橋變換器的輸入電容器工作模式130
10.3輸出整流器和輸出濾波電容器的工作模式130
第11章LLC諧振式變換器中電解電容器的工作狀態(tài)與選型132
11.1半橋LLC諧振式變換器產(chǎn)生的紋波電流132
11.1.1LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.2時(shí)直流母線電容器紋波電流分析132
11.1.2LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.25時(shí)直流母線電容器紋波電流分析133
11.2LLC全橋諧振變換器產(chǎn)生的紋波電流133
11.2.1LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.2時(shí)直流母線電容器紋波電流分析134
11.2.2LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.25時(shí)直流母線電容器紋波電流分析134
11.2.3準(zhǔn)全諧振橋式變換器產(chǎn)生的紋波電流135
11.2.4小結(jié)136
11.3單路LLC變換器輸出電容器的紋波電流136
11.3.1LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0時(shí)輸出電容器紋波電流分析136
11.3.2LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.2時(shí)輸出電容器紋波電流分析137
11.3.3LLC諧振持續(xù)時(shí)間占空比為0.25時(shí)輸出電容器紋波電流分析137
第12章單相功率因數(shù)校正中的電解電容器工作狀態(tài)分析138
12.1功率因數(shù)校正問(wèn)題的提出138
12.2變化的輸入功率函數(shù)與平穩(wěn)的輸出功率函數(shù)之間的矛盾與融合139
12.3應(yīng)用多的升壓型功率因數(shù)校正電路工作狀態(tài)分析140
12.4小電容量141
12.5電流連續(xù)模式下支撐電容器紋波電流分析142
12.6采用85~264V國(guó)際通用電壓時(shí)電流連續(xù)模式下支撐電容器紋波電流分析143
12.7電流臨界模式下支撐電容器紋波電流分析146
12.8本章總結(jié)148
第13章逆變弧焊與逆變電阻焊電源150
13.1逆變弧焊電源工作模式150
13.2簡(jiǎn)易型單相窄電壓交流電輸入的逆變弧焊電源中電解電容器工作模式151
13.3簡(jiǎn)易型單相交流電超寬電壓輸入的逆變弧焊電源中電解電容器工作模式152
13.4簡(jiǎn)易逆變弧焊電源的直流母線電壓跌落分析154
13.5三相交流電輸入的逆變弧焊電源中電解電容器工作模式155
13.6逆變電阻焊電源工作模式160
13.7逆變電阻焊電源直流母線需要的小電容量161
13.8單相交流電輸入的逆變電阻焊電源中電解電容器工作模式162
13.9三相交流電輸入的逆變電阻焊電源中電解電容器工作模式162
13.9.1小電容量選擇依據(jù)162
13.9.2紋波電流分析163
第14章變頻器與三相SPWM逆變器中電解電容器的工作狀態(tài)與選型165
14.1電解電容器在變頻器中的作用165
14.2變頻器中直流母線電容器額定電壓的確定165
14.3三相380V輸入的變頻器的小電容量的確定166
14.4變頻器整流濾波產(chǎn)生的紋波電流168
14.5變頻器的逆變器產(chǎn)生的紋波電流169
14.6流入直流母線電容器的總紋波電流170
14.7電解電容器在變頻器中實(shí)際的選擇及依據(jù)171
14.8其他三相SPWM逆變器產(chǎn)生的紋波電流173
14.9三相有源整流電路175
第15章導(dǎo)針式電解電容器實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)例179
15.1與時(shí)俱進(jìn)的電解電容器數(shù)據(jù)179
15.2導(dǎo)針式電解電容器CD03系列數(shù)據(jù)180
15.3導(dǎo)針式電解電容器CD110系列數(shù)據(jù)182
15.4導(dǎo)針式電解電容器CD285系列數(shù)據(jù)188
15.5CD26HS系列細(xì)長(zhǎng)型電解電容器數(shù)據(jù)195
15.6國(guó)產(chǎn)小高壓、高溫、長(zhǎng)壽命電解電容器CD11GA系列數(shù)據(jù)198
15.7導(dǎo)針式電解電容器彎腳203
第16章插腳式電解電容器實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)例210
16.1插腳式電解電容器封裝形式210
16.2CD293插腳式電解電容器數(shù)據(jù)215
16.3CD29H系列插腳式電解電容器數(shù)據(jù)225
16.4CD29L系列插腳式電解電容器數(shù)據(jù)229
第17章螺栓式電解電容器實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)例235
17.1CD135系列螺栓式電解電容器數(shù)據(jù)235
17.2CD139系列螺栓式電解電容器數(shù)據(jù)243
17.3CD138S系列螺栓式電解電容器數(shù)據(jù)247
17.4CDVT系列螺栓式電解電容器數(shù)據(jù)251
第18章固態(tài)鋁電解電容器與固液混合鋁電解電容器數(shù)據(jù)實(shí)例255
18.1HEN系列固態(tài)電解電容器數(shù)據(jù)255
18.2HPNA系列固態(tài)電解電容器數(shù)據(jù)257
18.3HPF系列固態(tài)電解電容器數(shù)據(jù)259
18.4HVX系列固態(tài)鋁電解電容器數(shù)據(jù)263
18.5HVF系列固態(tài)鋁電解電容器數(shù)據(jù)265
18.6HPA系列疊片固態(tài)電解電容器數(shù)據(jù)268
18.7HPLA/HPVA系列固液混合鋁電解電容器數(shù)據(jù)271
18.8HT系列小型固態(tài)鋁電解電容器數(shù)據(jù)274
18.9ZY系列超小型固態(tài)鋁電解電容器數(shù)據(jù)275
第19章軸向引線和“皇冠”封裝鋁電解電容器278
19.1電解電容器的耐振性能需求278
19.2CDA226/CDC226系列電解電容器數(shù)據(jù)280
參考文獻(xiàn)282
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