







电解电容与开关电源的寿命在开关电源MTBF预测中,模型分析结果表明,电解电容器是影响开关电源寿命的主要因素,因此了解和影响电容器寿命的因素非常重要。因此,电解电容器的设计和使用条件将影响电解电容器的寿命。对于用户来说,工作电压、纹波电流、开关频率、安装方式和散热方式都会影响电解电容器的使用寿命。随着温度的降低,电解液的粘度增大,离子迁移率和电导率降低。当电解液冻结时,离子迁移率很低,电阻很高。 电解电容器广泛应用于电力电子的各个领域,主要用于交流电压整流后的平滑、储能或滤波,也可用于非精密定时延时。在开关电源MTBF预测中,模型分析结果表明,电解电容器是影响开关电源寿命的主要因素,因此了解和影响电容器寿命的因素非常重要。铝电解电容器的寿命取决于其内部温度。因此,电解电容器的设计和使用条件将影响电解电容器的寿命。从设计角度看,电解电容器的设计方法、材料和加工工艺决定了电容器的寿命和稳定性。对于用户来说,工作电压、纹波电流、开关频率、安装方式和散热方式都会影响电解电容器的使用寿命。 造成电解电容器失效的因素有:温度过低、电容器温升(焊接温度、环境温度、交流纹波)、电压过高、瞬时电压过高、频率过高或反向偏压等,其中温升是影响电解电容器使用寿命的重要因素电解电容器。电容器的导电性由电解液的电离能力和粘度决定。随着温度的降低,电解液的粘度增大,离子迁移率和电导率降低。当电解液冻结时,离子迁移率很低,电阻很高。相反,过热会加速电解液的蒸发。当电解液量减少到一定限度时,电容器寿命终止。在高寒地区(一般在-25℃以下)工作时,需要加热,以保证电解电容器的正常工作温度。例如,在东北地区,户外UPS配有加热板。

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。


