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电容器的热计算概念

对于大功率电解电容器,在设计时,需要先从电容器的热计算开始,即是根据被允许的电容器最高温升和给定的工作电压来确定所需要的介质厚度,对于其他类型的电容器,则在电容器的设计计算结束以后,进行电容器的热计算,从电容器的温升方面,检验设计方案是否可用。

总的说来,热计算的内答包含两个方面:一是计算在给定的工作电压下,电容器的表面温升和内部最热点(一般是芯子中心点)的温升。或者相反,在给定的最大允许温升下,计算电容器的最大允许工作电压,另一方面是计算出电容器的热击穿电压。

电容器的最大允许温度一般取决于主要介质,而介质的最高允许温度又取决于它的耐热性、电性能随温度的变化以及温度对老化的影响,即是取决于介质的性质;但是,由于电容器的用途不同,对介质的各种性能的要求不同,因此也可以说,在一定程度上介质的最高允许温度取决于电容器的用途和便用条件,除此以外,有时电容器的级大允许温升不决定于电容器本身,而是决定于它在仪器设备中对邻近元件的影响,这样,无论介质的最高允许温度取决于何种因素,对于各种电容器的介质来说,都存在一个最高允许工作温度。

需要指出,在某些情况下,或者对于某些类型的电容器,电容器的最大允许温度不是取决于它的主要介质,而是取决于它所用的其他材料,例如,干式电解电容器的最大允许温度就不是决定于氧化膜介质,而是决定于它的工作电解液。对于这种电容器来说,芯子内的最高温度要低于工作电解液的溶煮温度,否则,工作电解液的粘度会迅速增大,老化会显著加快,从而导致电容器的性能急剧恶化。