探究有关电容器的纹波电流承受能力实验报告

　　在电力电子线路中，电解电容器经常受到大脉动电流、高频大滤波电流和短时大电流脉冲的作用，因此对流过其内部的电流要有严格的限制，这样才能保证电路的可靠性。其中一个很重要的指标就是电解电容器纹波电流的额定值。由大量的实验及实践的经验得知，一般纹波电流对电解电容器最主要的影响就是使其发热，因为电解电容器的等效串联电阻（ESR）相对比较大，一般为数十毫欧姆到十几欧姆，这样纹波电流流过ESR就会有明显的功率损耗，使电容器发热。而且流过电容器的纹波电流越大，在电容器ESR上产生的损耗也会随之增大，由功率损耗产生的热会明显降低电解电容器的使用寿命。如果电解电容器工作在超出其纹波电流额定值的条件下，就会使电容器因核心过热而导致失效或损坏。但是，这也不是说就一定不能超出其额定值工作，在某些对纹波电流承受能力要求很高的场合，还可以通过合理的方法提高电解电容器的纹波电流能力，这就意味着最大的开发单个元件的能力，降低成本。那么在满足寿命要求的基础上，在其额定值之上有多少余量呢？下面从电容器纹波电流的定义出发逐步分析电容器纹波电流额定值定义中出现的问题，最后通过实例说明电解电容器纹波电流能力的扩展。

　　2、电容器的纹波电流

　　2、电容器的纹波电流

　　纹波电流是指流过电容器电流的交流部分。不同应用电路中的纹波电流有其具体形态，例如通常认为开关变换器中流过电容器的纹波电流是指直流电流的微小波动。但是无论那种形态的纹波电流都会使电容器发热，电容器应该工作在最大允许内部核心温度之内，否则将导致电容器很快损坏。如果工作温度接近最大允许内部核心温度而不超过它，这样电容器虽然不会马上损坏，但是会急剧缩短电容器的使用寿命。CDE铝电解电容器负载寿命使用说明书中指出，电容器工作在最大允许内部核心温度时的寿命一般为1000到15，000小时，也是6周到1．7年。

　　2．2 电容器的纹波电流额定值

　　纹波电流的额定值在定义上很复杂，而且不同厂家都有不同的考虑。但是其基本的定义原理大致相同，只不过根据厂家生产条件、技术水平和生产工艺的不同，在各厂家给出的数据手册中对纹波电流额定值都有所保留，也就是说要达到其能够承受的纹波电流最大值还有一定的阈度。这不仅提高了电容器工作的可靠性，而且也是处于企业产品竞争的考虑。下面详细介绍纹波电流额定值定义上的共性，目的是为了通过对其额定值制定过程的了解，找出提高纹波电流承受能力的可能性，提高电容器的利用率。

　　根据EIA－809的标准，纹波电流最大值由下面的公式决定，也是大多数厂家广泛应用的公式：