








电容器寿命的定义
电容器的寿命一般是指电容器在环境温度为5℃时的耐电流比试验。一般来说,比率越高,电解电容器的寿命越短。当流经电解电容器的电流为额定电流的3.8倍时,电解电容器一般损坏。电容器的额定电流与额定电流之比是施加在电容器上时额定电流的0.3倍。为了获得较小的脉冲系数,所需的电容量高达数十万微法。因此,普通铝电解用于低频容器制造的主要目的是提高电容。电容、损耗角正切和漏电流是判断其优缺点的主要参数。 电容器的寿命一般是指电容器在环境温度为5℃时的耐电流比试验。一般来说,比率越高,电解电容器的寿命越短。当流经电解电容器的电流为额定电流的3.8倍时,电解电容器一般损坏。电容器的额定电流与额定电流之比是施加在电容器上时额定电流的0.3倍。 对于中小型输出功率开关电源,除少数因价格限制仍使用20~40khz外,工作频率均在50khz以上;DC/DC电源模块大多在300khz以上;大功率开关电源的开关频率受主开关(一般采用IGBT)的开关速度限制,但一般为20~40khz。虽然开关频率不同,但开关电源输出整流滤波电容的功能基本相同。利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波的电流分量,滤除纹波电压分量。 开关电源输出端的滤波电容与工频电路中的滤波电容不同。在工频电路中用作滤波器的普通电解电容器的脉冲电压频率仅为100Hz,充放电时间在毫秒量级。为了获得较小的脉冲系数,所需的电容量高达数十万微法。因此,普通铝电解用于低频容器制造的主要目的是提高电容。电容、损耗角正切和漏电流是判断其优缺点的主要参数。

电解电容寿命的相关因素
电容器在过电压条件下容易发生故障,但实际应用中常出现浪涌电压和瞬时高压。特别是我国幅员辽阔,电网复杂。因此,交流电网非常复杂,经常超过正常电压30,尤其是单相输入。相位偏移会加剧交流输入的正常范围。试验结果表明,在1.34倍额定电压下,常用的450v/470uf105℃进口普通电解电容器在2000小时内会发生液体和气体泄漏,顶部会爆裂。据统计分析,靠近电网的通信开关电源PFC输出电解电容器故障主要是由于电网浪涌和高压损坏。 电容器在过电压条件下容易发生故障,但实际应用中常出现浪涌电压和瞬时高压。特别是我国幅员辽阔,电网复杂。因此,交流电网非常复杂,经常超过正常电压30,尤其是单相输入。相位偏移会加剧交流输入的正常范围。试验结果表明,在1.34倍额定电压下,常用的450v/470uf105℃进口普通电解电容器在2000小时内会发生液体和气体泄漏,顶部会爆裂。据统计分析,靠近电网的通信开关电源PFC输出电解电容器故障主要是由于电网浪涌和高压损坏。一般情况下,电解电容器的电压降到额定值的80(百分比)。 除异常失效外,电解电容器的寿命与温度呈指数关系。由于采用非固态电解液,电解电容器的寿命也取决于电解液的蒸发速率,导致电解液的电学性能下降。这些参数包括电容、泄漏电流和等效串联电阻(ESR)。参考RIFA的预期寿命公式:Ploss=IRMS&Sup2xESR(1)th=TAPlossxrth(2)lop=a×2小时(3)B=参考温度值(典型85℃)a=电容器在参考温度下的寿命(随电容器直径的变化)C=将电容器寿命从上述公式中减半所需的温升次数,可以清楚地看到,影响电解电容器寿命的直接因素有:纹波电流IRMS和等效串联电阻(ESR)、环境温度(TA)和热点向周围环境传递的总热阻(RTH)。电容器内部温度高的点称为热点温度(th)。


