|
|
|
带压力传感器的铝电解电容器
|
|
Aluminium Electrolylical Capacitor with Pressure
Sensors
|
|
■江苏省理化测试中心 冯乙引
|
大容量的铝电解电容器单位电量的体积比较小，且价格便宜，因而在电源等一类电子设备中获得了广泛的应用。
当电子设备发生故障，或者在误操作的情况下，往往会将一个超出额定值的电压或者一个反向电压加到电解电容上。一旦在电解电容上加上一个超出正常值的电压，由于氧化铝膜的生成及超常发热等原因，促使电容器内部压力上升。
另外，即使在正常情况下使用电解电容，如果在电容上长时间施加一定的电压，由于阳极氧化铝膜的自修复作用，也会产生气体，并使电解电容内部压力逐渐上升。
不少铝电解电容常设计为这样一种结构，一旦内部压力超过某一定值，压力阀动作，从而防止发生电容器破裂等危险。压力阀一旦动作后，电解液极易蒸发，使电容器的特性急剧变坏。
电解液溢出容易引起电子设备各种故障，如果同电解液蒸汽所产生的烟雾同时发生，是一件令人十分担心的事情。
压力传感器结构与工作原理
本文介绍的由日本某公司最新推出的带压力传感器、螺栓端子型铝电解电容器，在其封口板内安装了能检测电容内部压力上升的传感器。通过监控压力传感器的接通与断开，能检测出电容内部压力的超常升高。如果将传感器的输出信号组合到电子设备的自诊断系统中，那么就有可能预先检测到以前不可能检测的压力阀的工作状态，并在设备产生故障之前采取适当的措施。
同以往的铝电解电容比较，除了安装了压力传感器之外，在结构上没有什么大的差别。也就是说，电容的容量、等效串联电阻、漏电流等电气特性同普通的电解电容相同。
压力传感器的结构如图1所示。传感器通过贯通孔与电容器内部相相连，所以电容器的内部压力被直接传递给传感器。传感器的工作状态如下：
①由于过压等各种原因，使电解电容的内部压力上升，当该压力超过一定值时，传感器的圆盘翻转。②圆盘翻转使压簧向上抬起。③压簧推动触点簧片，使触点簧片翻转。④触点簧片同引出端分
离，传感器处于断开状态。
通常，传感器动作的压力设定得比电容器压力阀动作压力还要低。也就是说，在压力阀动作前传感器先动作。其动作过程如图2所示。
产品与传感器的技术指标
目前，带压力传感器的电解电容器有多个品种可供选择，其对应的产品有以下各个系列：SME，KMH，RWE，RWY，RWF，RWL，LXA，LX，LXR，LWY，KW。产品的直径分别50，63.5，76，89mm。
压力传感器的技术指标如下：
●传感器电路电阻：小于50m
●传感器允许电压：12V
●传感器允许电流：500mA
●接点形式：常闭
注意事项
压力传感器是一个独立于电解电容器的触点开关。传感器动作后，由于电容器仍然在电路中继续发挥着它的功能，若在这种状态下还在继续使用电容器的话，则与以往的普通电解电容一样，它的压力阀将动作。因此传感器动作后，应及时对电子设备和电容器进行检查。
产品的扩展
最近，带有自保护功能的铝电解电容器KSL系列产品也已经问世。它的工作原理是在电解电容的压力阀动作前，利用内部压力的升高，通过机械的方法来切断电解电容同电路的连接。内部压力一旦升高，电容内引出线的铆接部分断开，于是电容器从电路上脱离。
|
|
