与电解电容寿命相关的因素

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）。

电解电容的分类与差异

电解电容器的基本结构是外有铝壳，充满电解液，形成两个正负极，构成电解的基本结构。其主要功能是滤波，即减小纹波、稳定电流，广泛应用于开关电源和其他产品中。其工作过程可以理解为充放电过程，因此不消耗理想的电解电容器的能量。没有能源消耗意味着它不会发热，但实际电容会升温，这是由于存在内阻。铝电解电容器在频率高于某一特定条件时会产生谐振。 电解的基本结构是外有铝壳，充满电解液，形成两个正负极，构成电解的基本结构。其主要功能是滤波，即减小纹波、稳定电流，广泛应用于开关电源和其他产品中。其工作过程可以理解为充放电过程，因此不消耗理想电解的能量。没有能源消耗意味着它不会发热，但实际会升温，这是由于存在内阻。 目前，电解电容器主要有两大类，一类是铝电解，另一类是钽电解，两者的主要区别是阳极材料不同，是比较常用的电解，作为电解电容器，其容量一般在1μF以上，但容量为1μF的电容不一定是电解电容器，但还有其他，如单石电容器、聚酯电容器等。 一般的电解电容，比铝电解电容使用得多，这种电容容量大，容易漏电，适合滤波，但这种电容内阻较大，如以下是电容等效电路图，其中RC为漏阻，Ln为寄生电感，Rn为其它原因引起的损耗电阻。 铝电解电容器在频率高于某一特定条件时会产生谐振。在此之前，电容会出现，超过这个频率，就会有灵敏度。因此，在我们实际电路中，如果频率不高，工作频率一般小于电容本身谐振频率的1≤10。此时，我们可以忽略电容寄生效应对电路的影响。 高频电解电容器与普通电解电容器相比较，顾名思义，这种电容适用于高频场合，高频电容不能像普通电解电容那样大，高频电容适用于高频电路，如开关电源滤波器、开关电源中的输出滤波电解电容器，其输出电压频率高达几十千赫，甚至几十兆赫的普通电解电容。在这种频率下，高频电容在很长一段时间内都是感性的，但高频电容在滤波中可以发挥很好的作用。