什么是电解电容

电解电容是电容的一种。

金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，

阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，

因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。

铝电解电容

电解电容的特点

• 有极性之分，分为正、负两极

接反可以导致损坏甚至炸裂（记得在大学实验课上，某同学将正、负极接反，电解电容爆炸，碎片甚至将天花板炸出一个小洞）

• 对加在两端的电压的纹波有要求

纹波电流会影响电解电容的带载温升，如果电流的纹波成分过大，超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁

• 体积大、

• 串联等效电阻(ESR)大、

• 寄生电感大、

• 对温度敏感、

适用于温度不高且变化不大，工作电压频率不高(<25kHz)的场合

电解电容等效模型

如上电解电容的等效模式，

R为串联等效电阻，L为等效电感，C为电解电容容值。

对于角频率为ω的信号，其阻抗Z为R+L*j*ω+1/(C*j*ω)。

其幅度为，

阻抗幅度

当L*ω=1/(C*ω)时，其阻抗的幅度最小，对应的信号频率为

电容谐振频率

该频率被称为电容的谐振频率；

当把电解电容应用于电路中时，希望其阻抗随着频率的增加而降低。

但是，由于等效电感的存在，

使得当信号的频率高于谐振频率时，电容不再呈现容性，而呈现感性，而且随着频率的增加，阻抗也增加。

频率与阻抗关系

由于电解电容存在比较大的等效电阻和等效电感，使得其谐振频率较低，只能滤除频率很低的信号，而不能滤除高频信号。

使用要点

1.电解电容需要远离发热器件放置，如果整个板子都是热源，则应慎选电解电容；

电解电容里面是电解液，温度过高会导致电解液干枯，从而容量减小或失效。

电解电容的寿命随温度的升高而缩短，最明显的是电解电容器。

一般情况下，工作温度每增加5～10℃，则电容的使用寿命减少一半。

一个极限工作温度为85℃的电解电容，在温度为25℃的环境下工作时，至少可以保证12000小时的正常工作时间；

而在极限温度85℃的环境下工作时，仅仅可以保证2000小时的正常工作时间。

如果板子的工作温度比较高，宜选用极限工作温度为105℃/125℃的电解电容。

2.尽量减小施加在电解电容中的纹波电压

我们知道，电容具有通交流阻直流的作用，交流纹波电流会流过电容形成回路，流过的电流因为电容的等效电阻而发热、温度上升影响寿命。

因此，应该尽量减小纹波电流大小。

在设计时，应该考虑纹波电流导致的电容温升，需要通过相关试验做验证。

3.电容两端的电压不应该超过其额定耐压值

电容额定耐压值>直流电压+纹波电压的峰值

而且需要对电容耐压值做降额设计，电容额定耐压值应该为直流电压与纹波电压峰值之和的1.2-1.5倍；

比如，对于用于24V直流电源的滤波的电解电容，如果其纹波幅度为50mV。考虑24V电源的最高电压可能到26V，电解电容的耐压值需要为(26V+50mV)*(1.2~1.5)=31V~39V，可选择耐压值为35V的电解电容；

4.电解电容串联使用以满足耐压要求时，需要在电解电容两端并联相同阻值的电阻，使得各串联电容分得的电压相同。

电容串联

5.电解电容下面严禁走线，防止电解液腐蚀走线，甚至生烟或者起火。

6.需要快速充放电的场合禁止使用电解电容；