1、有極性電解電容結構及工作原理

電解電容的基本結構是浸在電解液中的兩個電極，如下圖所示。

下圖a）是有極性電解電容其內部結構示意圖，圖b）是功能結構示意圖。圖a）所示是一個鋁電解電容器，分別用兩層濾波作為電容器的正、負極板，在這個正、負極板上分別引出正、負極性引腳。

在兩鋁箔之間用電解紙隔開，使電容器的兩極板絕緣。然後，將整個鋁箔緊緊地捲起來，浸漬工作電解質（大多為糊狀液體），再用外殼密封起來，這就是有極性電解電容的結構。

如上圖b）所示，有極性電解電容的介質就是氧化膜，它類似於晶體管中的PN結，具有單向導電性。當電解電容器的正極引腳接高電位、負極引腳接低電位時，氧化膜處於阻流狀態，如同PN結處於反向偏置狀態，正、負基板之間的電流很小，電解電容正常工作。

當負極引腳接高電位、正極引腳接低電位時，氧化膜處於通流狀態，如同PN結的正向導通一樣，兩極板之間的電流很大，將失去電容的作用，注意這種電容正、負極引腳接反後還會發生爆炸現象。

電容有極性是因為內部結構的原因，其內部類似存在一個PN結，只有對這一PN結加上反向電壓時，有極性電解電容才能正常工作。如下圖所示。

正因為有極性電解電容兩根引腳有極性之分，所以不能用於純交流電路，如下圖所示，如果用於純交流電路中，會有一個半周工作於反極性狀態，而造成有極性電解電容損壞。

電子電路中，通常是交流電壓信號“騎”在直流電壓上，如下圖所示，整個電壓始終為正，這時交流電壓負半周峰值電壓也是正的，所以不會出現負電壓情況，這樣電路中使用有極性電解電容也不存在問題。

2、無極性電解電容結構及工作原理

無極性電解電容是電解電容中的一種，又稱為雙極性電解電容。下圖所示是它的功能結構示意圖。

從圖中可以看出，這種電解電容有兩個氧化膜，且兩個氧化膜一個為nip，另一個為pin，相當於兩個PN結背靠背，如下圖所示，這樣，無論正極1還是正極2中的那一個加上高電位，另一個引腳加有低電位時，兩個氧化膜中始終有一個處於流通狀態，一個處於阻流狀態，使兩極板之間無較大的電流流過，克服了有極性電解電容兩根引腳有正負之分的不足。

無極性電解電容由於採用了雙氧化膜結構，使電解電容的引腳變成了無極性的，同時又保留了電解電容的一些優點。不過，無極性電解電容的成本比有極性電解電容高，有的要高很多。

電解電容具有體積小，電容量大，成本低的優點，但是它的兩根引腳有正、負極之分，這樣使它的使用範圍受到了限制，而無極性電解電容除成本偏高之外，可克服有極性電解電容的不足。

3、有極性電解電容的等效電路

下圖是有極性電解電容的等效電路，這是沒有考慮引腳分佈參數時的等效電路。等效電路中，C1為電容，R1為兩電極之間漏電阻，VD1為具有單向導電特性的氧化膜。

4、大容量電解電容的等效電路

電解電容是一種低頻電容，即它主要工作在頻率較低的電路中，不宜工作在頻率較高的電路中。因為電解電容的高頻特性不好，所以容量很大的電解電容其高頻特性更差。下圖是大容量電解電容的等效電路，從圖中可以找到大容量電解電容高頻特性差的原因。因為在等效電路中串聯著一隻電感L0，所以當工作頻率高時電感L0感抗很大。

四、鋁電解電容主要參數

1、電容量

電解電容的容量取決於在交流電壓下工作時所呈現的阻抗，也就是其交流電容量隨著工作頻率、電壓以及測量方法的變化而變化。

鋁電解電容的電容量的測量在頻率為120Hz，最大交流電壓為0.5V（有限值），DC bias（直流偏置）電壓為1.5~2.0V的條件下進行。

鋁電解電容的容量隨頻率的增加而減小。

2、損耗角正切值

電容器的等效電路中，串聯等效電阻同容抗之比，這裡的串聯等效電阻是在120Hz下計算獲得的值。該值隨著測量頻率的增加而增大，隨測量溫度的下降而增大。

3、阻抗

在特定頻率下，阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路的電容值，電感值密切相關，且與串聯等效電阻也有關係。電容的容抗在低頻範圍內隨著頻率的增加逐步減小。

頻率繼續增加達到中頻範圍時電抗降至串聯等效電阻的值。

當頻率達到高頻範圍時感抗變為主導，所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。

電阻（R）是指通過導體的直流電壓與電流之比，單位為歐姆。

電抗（X）是指交流電路中由電感和電容引起的阻抗部分，包括感抗和容抗，單位為歐姆。

阻抗（Z）是一個複合參數，實部為電阻，虛部為電抗，所以它與電阻、容抗和感抗三者有關，單位為歐姆。

電導（G）是指通過導體的電流與電壓之比，是電阻的倒數，單位為西門子。

電納（B）是導納的虛數部分，包括容納和感納，單位為西門子。

導納（Y）是阻抗的倒數，也是一個複合參數，實部為電導，虛部為導納，單位為西門子。

導納通常表示的是元器件並聯的情況，而阻抗表示的是元器件串聯的情況。

4、漏電流

電容器的介質對直流電流有很大的阻礙作用。然而，由於鋁氧化膜介質上浸有電解液，在施加電壓時，在重新形成的以及修復氧化膜的時候會產生一種很小的電流，稱之為漏電流。通常，漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增大。

5、紋波電流和紋波電壓

紋波電流和紋波電壓又可以稱為漣波電流和漣波電壓，它是電容能耐受的紋波電壓、電流值。

當紋波電壓增大時，紋波電流也隨之增大。疊加入紋波電流後，由於會引起電容內部的等效串聯電阻發熱，所以會影響到電容的使用壽命。一般的，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流也比較低。

有極性電容引腳極性識別方法

1、有極性電容引腳識別方法

電解電容一般採用直標法標出標稱容量及允許偏差、額定電壓等。對有極性電解電容，還要標出引腳的極性。

下圖所示是有極性電解電容的引腳表示方式說明。

1）標出負極性引腳位置，在電解電容的絕緣套上畫出負號的符號，以表示這一引腳為負極性引腳。

2）在新的電解電容中採用長短不同的引腳來表示引腳極性，通常長的引腳為正極性引腳。當電容使用之後，由於引腳已被剪掉，所以無法識別極性，因而這種表示方法不夠完善。

3）這種電解電容器在鋁殼的頂部標一個黑色標記，表示這端的引腳是電解電容的負極引腳。

4）貼片有極性電解電容，在側面或頂部有一個黑色標記，以標出負極性引腳位置。

2、電解電容防爆口

在電解電容上有防爆設計，下圖所示是人字形防爆口，此外還有十字型等多種，有的防爆口設在底部，形狀也多種多樣。