







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)。

在100μF以上的大中型产品中,铝电解电容器因其价格低廉而得到广泛应用。然而,近年来发生了重大变化,避免使用铝电解电容器的情况日益增多。造成这种变化的原因之一是铝电解电容器的寿命往往成为整个设备的薄弱环节。因为铝电解电容器内的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量降低或增加等效串联电阻,随着时间的推移,电容性能必将恶化。 在开关电源的设计过程中,选择合适的电容器是不可避免的。在100μF以上的大中型产品中,铝电解电容器因其价格低廉而得到广泛应用。然而,近年来发生了重大变化,避免使用铝电解电容器的情况日益增多。造成这种变化的原因之一是铝电解电容器的寿命往往成为整个设备的薄弱环节。来自电源模块制造商的工程师说:“对于寿命有限的铝电解电容器,如果不能使用就不要使用。”因为铝电解电容器内的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量降低或增加等效串联电阻(ESR),随着时间的推移,电容性能必将恶化。 电解电容器的寿命直接关系到电容器的长期工作环境温度。温度越高,电容器的寿命越短。普通电解电容器在环境温度为90℃时损坏。但目前电解电容器种类繁多,工作环境温度较高。当环境温度为90℃时,通过电解电容器的交流电流与额定脉冲电流之比为0.5,使用寿命仍为10000小时,但如果温度升高到95℃,电解电容器将损坏。因此,在选择电容器时,应根据具体环境温度等参数进行选择。如果忽视环境温度对电容器寿命的影响,将会大大降低供电的可靠性和稳定性,甚至会损坏设备和仪器。一般来说,当环境温度为80℃时,电解电容器可达到10000小时的寿命要求。


