【E問E答】有極性電容和無極性電容問題

　　在網(wǎng)上搜索到一種說法：“可以把兩個電解電容陽極或陰極相對串連形成無極性電解電容”。我對這一說法不理解，電解電容一般是有極性電容，如果把兩個電解電容的陽極或陰極相對串聯(lián)形成無極性電容，那么給這個串聯(lián)后的電容加一個電壓，肯定會有一個電解電容兩端的電壓和它的極性是相反的，這樣不會擊穿嗎?希望大俠們能幫忙解釋下，謝謝!

　　無極性電解電容很容易買到的啊，我們公司就有用到，當(dāng)然是正規(guī)廠家的正規(guī)產(chǎn)品。

　　當(dāng)然，內(nèi)部肯定不會是“兩個電解電容封裝在一個外殼里”，而是采用兩層蝕孔氧化鋁箔罷了。

　　——如果你拆過電解的話就會發(fā)現(xiàn)：電解中的兩層鋁箔是不一樣的：一層是很薄且很光滑的，另一層是很厚而且表面很粗糙的，而后者實際上是經(jīng)過腐蝕、氧化的，而絕緣介質(zhì)就是它上面的那層氧化膜。

　　由于兩層鋁箔結(jié)構(gòu)不同，所以才有極性;而只要把兩層鋁箔都用腐蝕氧化的鋁箔，那就是無極性的電解了。

　　至于：“以把兩個電解電容陽極或陰極相對串連形成無極性電解電容”，這是對的。

　　——因為電容反接后漏電電流大是因為氧化膜反向絕緣電阻小，所以才會漏電電流大，最后因為漏電電流發(fā)熱大而讓電解質(zhì)加熱膨脹、甚至燒開，然后電解質(zhì)蒸發(fā)干失效、或者直接撐爆外殼而爆漿。而當(dāng)兩個電解電容反向串接后，就好像兩個二極管反向串接，任何一個反方向下，由于反向電阻小的分壓也小，電壓降會絕大部分落在正接的那個上面，所以兩個電容都不會過熱。而總體絕緣電阻，不管那個方向當(dāng)然都會比單獨一個電阻大。

　　當(dāng)然，必須用兩個一樣的電容反接，不能差別太大，否則也還是會粗問題的!

　　為了安全，這種方法只適合于低電壓小能量的耦合場合，高壓下千萬不要這么干。

　　而且它的前提(原理)就是電解電容的正向電阻遠遠大于反向電阻，否則也是不能這樣用的。

　　這個問題，需要將電路加電后如何工作分成暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)來考慮。

　　假定施加交流電壓之前兩個電解電容正極對正極，兩個電解電容均并聯(lián)二極管，二極管負接電容正(最好你自己畫出來便于分析)。兩個電容一左一右放置，兩個電容上均沒有電壓。

　　假定上電時交流電壓極性為左正右負，那么左二極管導(dǎo)通，給右電容充電。下半周期左負右正，右電容放電給左電容充電。此過程一直進行到兩個電容兩端電壓都等于交流電峰值時為止。

　　其后，兩個二極管均不能導(dǎo)通(交流電壓加上電容電壓最大到零)，在電路中不起什么作用。那么兩個電容串聯(lián)，總?cè)萘康扔诿總€電容容量之半。

　　然后拿掉兩個二極管，考慮xwj所說“電解電容的正向電阻遠遠大于反向電阻”，這實際上與電容并聯(lián)“不好”的二極管或二極管再并聯(lián)一個電阻是一樣的。除了電容的正向電阻會使電容少量放電外，其余都與并聯(lián)二極管相同。因為正反電阻不同使電容充電比放電快，故穩(wěn)態(tài)時兩個電容兩端電壓仍可保持接近交流電壓峰值。

　　兩個電解電容負極對負極聯(lián)接，完全相同。

　　注意兩個電解電容負極對負極聯(lián)接，現(xiàn)在有四個電極(二正極在外二負極在內(nèi))，兩層介質(zhì)，一條導(dǎo)線。把兩負極和一層介質(zhì)還有導(dǎo)線去掉，剩下兩正極和一層介質(zhì)，這就是無極性電解電容的構(gòu)造。

　　看了maychang前輩樓上的解釋還是有些不明白。您說的“直進行到兩個電容兩端電壓都等于交流電峰值時為止”，這時候其實兩個電容的電壓方向是相反的，如果把這兩個電容串聯(lián)的起來當(dāng)作一個電容的話，那么這個總電容的帶電量是0 。如果不考慮交流的情況，只考慮直流的情況，那用您的“并聯(lián)二極管”的方法來分析，似乎只有一個電容能被充電，也就是說，串聯(lián)后的總電容還是和正接的那個電容容量相同。

　　“只考慮直流的情況”

　　純直流根本不考慮電容，當(dāng)做開路。需要考慮電容，必是直流上面疊加了交流成份。

　　你應(yīng)該用直流上面疊加了交流成份的信號，根據(jù)并聯(lián)二極管的模型，考慮電路達到穩(wěn)態(tài)的情況。達到穩(wěn)態(tài)，就是兩個二極管均不導(dǎo)通，沒有電流通過二極管。提示：此時兩個二極管中的一個充電到信號峰值，即直流成份再加上交流成份的峰值。此時總?cè)萘咳詾閱蝹€電容之半。