电解电容器的纹波电流承受能力分析

1 引言

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***过热而导致失效或损坏。电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，而散热情况又欠佳，内部故障机会较多，制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大，所以运行中极易着火。

　　为了能从显示屏上看到电容器的充电过程，对不同容量的电容器应选择不同的电阻档位。选择电阻档的原则是：电容器较大时，应选用低阻档；3炉料太差：在起炉后的一段时间内，电流和频率很低，直流电抗的能量连续给电容充电。电容器容量较小时，应选用高阻档。如果用低阻档检查小容量电容器，由于充电时间很短，会一直显示溢出，看不到变化过程，从而很容易误判为电容器已开路。如果用高阻档检查大容量电容器，由于充电过程很缓慢，测量时间需要较和长。对于0.1~1000uF以上的电容器可按下表选择电阻档（表中的充电时间指显示档从000变化到溢出所需的时间）。

　　测量电容器时对电阻档的选择，电阻档（Ω）被测电容器范围（uF）充电时间（S20M0.1~12~122M1~102~18200K10~1003~2020K100~10003~132K＞1000＞3电容器击穿或开路后，不能修理，只能更换同型号的新电容器。为便于修理时选用，下表列出电容器的容量与压缩机电动机输出功率的选配，供参考。电容器容量与压缩机电动机输出功率的选配压缩机电动机输出功率0.2、0.4、0.75、1.0、1.5、2.0、2.2、3.0、3.7、4.0、5.0; 电容器容量（uF）15、20、30、30、40、50、50、50、75、75、100。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***1大允许内部***温度时的寿命一般为1000到15,000小时，也是6周到1。

耐纹波电流

影响电解电容器性能的主要的参数之一就是纹波电流问题。纹波电流对铝电解电容器的影响主要是在ESR上产生功耗使铝电解电容器发热，进而缩短使用寿命。  

降低纹波电流的方法可以采用较大容量的铝电解电容器，毕竟大容量铝电解电容器可承受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大；也可以采用多只小容量铝电解电容器的并联方式，还可以选用纹波电流低的电路拓扑结构。

一般而言，反激式变换器产生的开关变换电流相对大。表1是各种开关变换器电路拓扑的直流电流、整流滤波的纹波电流、开关变换电流和滤波电容上的总纹波电流。