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アルミ電解コンデンサの電気的特性

目次
  1. 静電容量(Cap…Capacitance)
  2. 損失角の正接(tanδ…Dissipation Factor)
  3. 漏れ電流(LC…Leakage Current)
 
1. 静電容量(Cap…Capacitance)
電極の面積が大きいほど、静電容量(電気を貯める能力)は大きくなります。アルミ電解コンデンサの場合、静電容量は、20℃、120Hzを基準に0.5V程度の交流信号で測定されます。一般的に高温になると静電容量は大きくなり、低温になると小さくなる傾向にあります(Fig-7)。また周波数が高くなると静電容量は小さくなり、低くなると大きくなる傾向があります(Fig-8)。

静電容量の温度特性

Fig-7 静電容量の温度特性
 

静電容量の周波数特性

Fig-8 静電容量の周波数特性

2. 損失角の正接(tanδ…Dissipation Factor)
Fig-2の等価回路を簡略化すると、Fig-9になります。等価直列抵抗R=0の理想コンデンサでは、Fig-10のδは0ですが、アルミ電解コンデンサは電解液の抵抗分・電解紙の抵抗分・その他の接触抵抗分等があるため等価直列抵抗値(R)が大きくなり、1/ωCとRの関係はFig-10で表わされます。これを式で表すと、(2)式になります。
 ω(オメガ) : 2πf
π : 円周率
f : 周波数(f=120Hz)
 
Fig-9等価回路の簡略化
Fig-9 等価回路の簡略化
 

 fig-10損失角の正接(tanδ)

Fig-10 損失角の正接(tanδ)
 
Fig-11 tanδの温度特性
Fig-11 tanδの温度特性
3. 漏れ電流(LC…Leakage Current)
アルミ電解コンデンサの特長として、電解液と接している誘電体である酸化皮膜は、DC電圧を印加することによって微小な電流が流れます。この微小電流を漏れ電流(LC)と言います。理想コンデンサでは漏れ電流は流れません(充電電流は別とする)。

この漏れ電流の時間変化は、Fig-12のようになります。このグラフより漏れ電流の値が時間の経過とともに小さくなり、安定していく事がわかります。従って漏れ電流の規格は、20℃で定格電圧を印加してから数分後の値で規定されています。漏れ電流は、温度が高くなると大きくなり、温度が低くなると小さくなります(Fig-13)。また、印加電圧に対しては、電圧を低くすると漏れ電流は小さくなる傾向にあります。

Fig-12漏れ電流の時間的変化

Fig-12 漏れ電流の時間的変化
 

Fig-13漏れ電流の温度特性

Fig-13 漏れ電流の温度特性

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