影响电解电容寿命的因素

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电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命电解电容是一种重要的元器件,被广泛应用在电子电路中,它具有电容量大、电容小、体积小、响应时间短、阻抗小、稳定性好等特点,因此它在电子电路中应用得非常广泛。

电解电容的寿命是指其在某种环境条件下正常运行所允许的最大时间。

其寿命受多种因素影响,且有其极限,它无论怎样维护都会终究老化,将无法使用。

电解电容的寿命受不同的因素影响,其中最重要的影响因素主要有温度、电流、容压、和电极结构等4种。

首先,温度对电解电容的寿命直接影响,温度越高,电解电容发生迁移极化,电容量变化越快,所以电容寿命越短。

一般而言,电解电容的有效使用温度范围从-25℃到+85℃,当温度超过这个范围时,电容的寿命将会大大降低。

其次,电流对电解电容的寿命也有很大的影响,电流越大,电解电容发生热效应,电容会发生温度损耗,也就是电解质会溶解,因此电容也会老化,其性能会变化,寿命也随之减短。

因此,电解电容的有效工作电流不能超过其额定值。

第三,容压也是一个影响电解电容寿命的主要因素,它指电解电容在工作时所承受的电压,而且这个电压值要低于电容的额定值。

如果容压超过电容的额定值,则电解电容的电容量将会逐渐减小,甚至丧失电容量,最终无法使用,因此要使用的时候注意不要超过额定值。

最后,电解电容的电极结构也会影响其寿命,电极结构越复杂,电解电容的电容量和寿命也会相对较低。

因此,这种类型的电容要慎重选购,以防在使用中发生故障。

以上就是电解电容的寿命所受影响的因素,要想提高其寿命,就要注意控制这几方面的因素。

此外,每台电解电容的寿命在生产出来之后后都会有所不同,为了使各台电容的寿命尽可能接近,在生产过程中也需要提高其品质,这样就能使整批电容的质量更高,其寿命也会更长。

总之,电解电容的寿命是有限的,它受多种因素影响,要想使其寿命更长,必须要提高其品质,使之能够在器件中得到更好的应用,从而使得整个电路能够正常工作,确保其功能的可靠性。

电解电容寿命分析

电解电容寿命分析
电解电容寿命分析:
以下均为简要说明,如有不同看法,请直接点评,同时也为众多LED电源制造商找到一个长寿命的理由。哪些地方不对,请多指教!
我们说一个电解的额定寿命多少小时,都是在其额定参数相同的工作环境下的实际寿命。同时也是设计寿命。
主要影响电解电容寿命的因素有以下几点:环境温度、电压、纹波电流、频率。
以上参数均为我公司的电解选用原则。
再分析一下电解电容的性能衰减特性。
我们说的一个电解电容的寿命结束了,其实并不是所有功能全部失效,而是开始衰减,直到满足不了电解在电路中所起到的作用。那么我们就要看电解在实际电路中所起到的作用,我先说2种用途,1是在PFC电路中,一个是在电源输出端做滤波使用,当电解性能衰减时,PF值会降低,但是即使降低到0.5(不加PFC电路),电源也是一样在工作,输出电流和电压丝毫不会受到影响。而做在输出端作为处理纹波的情况也是一样,只是输出纹波不断增大而已,而这个纹波对LED的确有很大影响,但是绝对不会立刻使LED失效。
额定温度105度,而实测温度为65度 105-65=40度 也就增加4倍。我们选用额定1万度时
8万小时,65度时16万小时,这16万小时暂时先记在这里。
4、工作电压:我们选用的电解额定为63V,实际工作37.2V,我们可以肯定寿命比额定要长,至于长了多少,我们先不管。
1、频率,首先请断定,使用的电解电容为高频电解电容。保证在频率一项不影响您电源的实际工作频率。
2、纹波电流:这个参数在电解规格书里可以查到额定的纹波电流,按照电源本身的纹波电流来选用合适的电解。
以上2项要考虑参数的余量,一般按照1.5倍计算足以。
下面是影响寿命的主要参数
3、环境温度:按照目前最普遍的电容寿命估算方法,实际工作温度比电容额定温度低10度,寿命增加1倍的理论。

电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命电解电容器也叫铝电解电容器,是由长期应用于电子设备中用来储存能量或信号的元件之一。

它们拥有较长的使用寿命,可以在恶劣环境中经受更大的压力,是电子设备中一种可靠性较高的元件。

这一特性也使用电解电容器受到越来越多的应用,从供电中心、个人电脑到汽车电子设备,都正在使用它们来提升性能。

但是,虽然电解电容器的使用寿命很长,它也存在一些潜在的问题,从而影响其最终的寿命。

电解电容器在使用过程中有时会发生热效应,因为它们在使用时会产生一些热量,这会降低电解电容器的使用寿命。

如果操作温度超过其推荐的最大温度,这会使其更快失效。

此外,电解电容器也会被极端电压所影响,超过其推荐的额定电压和极限电压将会使其失效。

此外,电解电容器将会受到电路周围的元件影响,如抗干扰电容器、线圈和电感器。

这些元件的损坏将影响电解电容器的使用寿命。

此外,物理损坏也会对电解电容器产生影响,如物理振动、放射性损坏等,都会对其使用寿命造成影响,使其失效。

在环境条件方面,虽然电解电容器可以经受更大的压力,但也会受到环境温度和湿度的影响。

如果环境温度超过电容器推荐的最大使用温度,这将会减少其使用寿命。

此外,不可忽视的是电容器的湿度,湿度过高会使品的运行效率降低,进而影响其使用寿命。

同时,电解电容器的使用寿命也与制造过程中某些因素有关,如参数杂论、焊接、接触表面质量等,这些因素将直接影响到电解电容器的使用寿命,使其失效。

通过以上分析,可以得出结论:电解电容器的使用寿命受到环境、电路、制造过程中的某些因素的影响,如果受损的情况不是太严重,仍可以达到预期的使用寿命;如果受到的影响比较严重,则将导致电解电容器的提前失效。

因此,在使用电解电容器时,应该尽量减少或避免这些影响因素,以便最大限度地延长其使用寿命,以便更好地满足电子设备的正常使用需求。

影响电容寿命的因素.

影响电容寿命的因素.

1 引言电解电容广泛应用在电力电子的不同领域,主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波,另外还用于非精密的时序延时等。

在开关电源的MTBF预计时,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、影响电容寿命的因素非常重要。

铝电解电容的寿命取决于其内部温度。

因此,电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。

从设计角度,电解电容的设计方法、材料、机械加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。

而对应用者来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。

2 电解电容的非正常失效一些因素会引起电解电容失效,如极低的温度,电容温升(焊接温度,环境温度,交流纹波),过高的电压,瞬时电压,甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命Lop影响最大的因素。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。

当温度降低时,电解液粘度增加,因而离子移动性和导电能力降低。

当电解液冷冻时,离子移动能力非常低以致非常高的电阻。

相反,过高的热量将加速电解液蒸发,当电解液的量减少到一定极限时,电容寿命也就终止了。

在高寒地区(一般-25℃以下)工作时,就需要进行加热,保证电解电容的正常工作温度。

如室外型UPS,在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。

尤其我国幅员辽阔,各地电网复杂,因此,交流电网很复杂,经常会出现超出正常电压的30,尤其是单相输入,相偏会加重交流输入的正常范围。

经测试表明,常用的450V/470uF 105℃的进口普通2000小时电解电容,在额定电压的1.34倍电压下,2小时后电容会出现漏液冒气,顶部冲开。

根据统计和分析,与电网接近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效,主要是由于电网浪涌和高压损坏。

电解电容的电压选择一般进行二级降额,降到额定值的80%使用较为合理。

3 寿命影响因素分析除了非正常的失效,电解电容的寿命与温度有指数级的关系。

影响电解电容寿命的因素和延长电解电容寿命的方法

影响电解电容寿命的因素和延长电解电容寿命的方法

影响电解电容寿命的因素和延长电解电容寿命的方法影响电解电容寿命的因素电解电容广泛应用在电力电子的不同领域,主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波,另外还用于非精密的时序延时等。

在开关电源的MTBF预计时,模型分析结果表明电解电容是影响开关电源寿命的主要因素,因此了解、影响电容寿命的因素非常重要。

1.电解电容的寿命取决于其内部温度。

因此,电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。

从设计角度,电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。

而对应用者来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。

2.电解电容的非正常失效一些因素会引起电解电容失效,如极低的温度,电容温升(焊接温度,环境温度,交流纹波),过高的电压,瞬时电压,甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命(Lop)影响最大的因素。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。

当温度降低时,电解液粘度增加,因而离子移动性和导电能力降低。

当电解液冷冻时,离子移动能力非常低以致非常高的电阻。

相反,过高的热量将加速电解液蒸发,当电解液的量减少到一定极限时,电容寿命也就终止了。

在高寒地区(一般-25℃以下)工作时,就需要进行加热,保证电解电容的正常工作温度。

如室外型UPS,在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。

尤其我国幅员辽阔,各地电网复杂,因此,交流电网很复杂,经常会出现超出正常电压的30%,尤其是单相输入,相偏会加重交流输入的正常范围。

经测试表明,常用的450V/470uF 105℃的进口普通2000小时电解电容,在额定电压的1.34倍电压下,2小时后电容会出现漏液冒气,顶部冲开。

根据统计和分析,与电网接近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效,主要是由于电网浪涌和高压损坏。

铝电解电容的电压选择一般进行二级降额,降到额定值的80%使用较为合理。

铝电解电容寿命影响因素

铝电解电容寿命影响因素

探寻铝电解电容寿命的影响因素铝电解电容是常见的电容器之一,但其寿命却是个大问题。

为了
解决这个问题,我们需要探究影响铝电解电容寿命的因素。

一、温度
温度是铝电解电容寿命的主要影响因素。

高温会使电解液分解,
导致铝极片表面生成氧化层,从而使电容值衰减严重,寿命大大缩短。

二、工作电压
过高的工作电压也是铝电解电容寿命缩短的原因之一。

当电容的
工作电压大于额定电压时,会使电容的电解质失去稳定性,电容值衰退,寿命明显缩短。

三、电流负载
电容器可以承受一定的电流负载,当电流负载超过其额定容量时,电容产生的热量会导致电解液挥发和损失。

因此,电流过载会降低铝
电解电容的寿命。

四、质量
铝电解电容的寿命还与其质量有关。

质量较差的铝电解电容在使
用过程中易出现泄漏、氧化等问题,从而影响寿命。

综上所述,温度、工作电压、电流负载和质量都是影响铝电解电
容寿命的重要因素。

使用时需要注意环境温度、电容的额定工作电压、限制电流负载以及选择质量较好的电容器。

如何计算电解电容使用寿命

如何计算电解电容使用寿命

如何计算电解电容使用寿命
作为电子产品的重要部件电解电容,在开关电源中起着不可或缺的作用,它的使用寿命和工作状况与开关电源的寿命息息相关。

在大量的生产实践与理论探讨中,当开关电源中电容发生损坏,特别是电解电容冒顶,电解液外溢时,电源厂家怀疑电容质量有问题,而电容厂家说电源设计不当,双方争执不下。

以下就电解电容的使用寿命和使用安全作些分析,给电子工程师提供一些判断依据。

1、阿列纽斯(Arrhenius)
1.1 阿列纽斯方程
阿列纽斯方程是用来描述化学物质反应速率随温度变化关系的经验公式。

电解电容内部是由金属铝等和电解液等化学物质组成的,所以电解电容的寿命与阿列纽斯方程密切相关。

阿列纽斯方程公式:k=Ae-Ea/RT 或lnk=lnA—Ea/RT (作图法)
●K 化学反应速率
●R 为摩尔气体常量
●T 为热力学温度
●Ea 为表观活化能
●A 为频率因子
1.2 阿列纽斯结论
根据阿列纽斯方程可知,温度升高,化学反应速率(寿命消耗)增大,一般来说,环境温度每升高10℃,化学反应速率(K 值) 将增大2-10 倍,即电容工作温度每升高10℃,电容寿命减小一倍,电容工作温度每下降10℃,其寿命增加一倍,所以,环境温度是影响电解电容寿命的重要因素。

2、电解电容使用寿命分析
1)公式:
根据阿列纽斯方程结论可知,电解电容使用寿命计算公式如下:。

低温 电解电容 寿命

低温 电解电容 寿命

低温电解电容寿命
低温下电解电容的寿命可能受到多种因素的影响,包括材料性质、制造工艺、工作电压、温度变化等。

电解电容通常包含电解质,而电解质的性能在低温下可能发生变化,从而影响电容器的寿命。

一般来说,低温环境对电容器的寿命可能产生以下影响:
1.电解质液体的凝固:一些电解电容使用液体电解质。

在极低温
下,电解质可能会凝固,影响电容器的性能。

2.材料脆化:一些材料在低温下可能变得更加脆化,这可能导致
电容器的部件在低温环境中更容易受损。

3.电容器内部电阻增加:在低温下,电解质的电导率可能降低,
导致电容器内部电阻增加,影响电容器性能。

4.温度变化引起的热应力:电容器在低温环境中可能经历温度变
化,这可能导致内部元件的热应力,影响电容器的稳定性。

为了提高电容器在低温下的性能和寿命,制造商通常会采取一些措施,如选择适合低温环境的材料、优化制造工艺、设计合理的电容器结构等。

具体的电容器寿命与工作条件、使用环境、制造质量等因素有关,因此在实际应用中,最好参考制造商提供的规格表和建议,以确保电容器在特定的低温环境中能够正常工作并具有较长的寿命。

影响电解电容寿命的因素

影响电解电容寿命的因素

关于影响APC秀康系列40KVAUPS电容容值下降的原因分析报告贵部门的APC秀康系列40KVA-UPS中的BUS总线电路中的核心部件铝电解电容,主要是用于平滑、储存能量和整流后的滤波。

经检测正BUS总线电容为4850UF,平均值才达到1212UF,而准确值为2000UF到2200UF之间。

目前只能达到55%左右。

负BUS总线电容为5200UF平均值才达到1300UF,而准确值为2000UF到2200UF 之间。

目前只能达到60%左右。

因此影响整机的帯载功率和其他部件的温升升高和加速部件的老化。

从而影响其他部件的寿命,也造成电容恶性循环容值下降的重要原因。

而影响电容容值下降和老化的因素如下:1.电解电容的寿命取决于其内部温度。

从APC秀康系列UPS的设计角度,安装工艺及电容的底部没有安装散热器,只简单的用固定支架固定,影响了电容的寿命和稳定性。

而对UPS电源来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。

总线上瞬间浪涌电压导致电解电容的非正常失效如极低的温度,电容温升(环境温度,交流纹波),过高的电压,瞬时电压,甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命(Lop)影响最大的因素。

这些因素引起电解电容失效和容值下降。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。

当温度降低时,电解液粘度增加,因而离子移动性和导电能力降低。

当电解液冷冻时,离子移动能力非常低以致非常高的电阻。

相反,过高的热量将加速电解液蒸发,当电解液的量减少到一定极限时,电容寿命也就终止了。

在高寒地区(一般-25℃以下)工作时,就需要进行加热,保证电解电容的正常工作温度。

如室外型UPS,在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。

尤其我国幅员辽阔,各地电网复杂,因此,交流电网很复杂,经常会出现超出正常电压的30%,在额定电压的倍电压下,2小时后电容会出现漏液冒气,顶部冲开。

电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命电解电容是一种日常应用十分广泛的电子元件,在电路中有着不可替代的作用。

但是,电解电容作为一种有机介质的组成,其寿命受多种因素的影响,使得其使用的寿命受到限制。

一般而言,电解电容的最大使用寿命可达到20年,不过在实际使用中,它可能使用不到20年的寿命。

首先,电解电容的使用寿命受温度的影响。

过高的温度会加快电解电容的质量退化,导致它的寿命减短。

在室温下,电解电容有较好的使用寿命,但是当温度升高时,它就会失去最佳状态,而其使用寿命也会随之受到影响。

此外,电解电容的使用寿命还受到贮存温度的影响,一般而言,要保持电解电容的寿命,贮存温度不宜太高也不宜太低。

其次,电解电容的使用寿命还受电压大小的影响,不同的电压等级会对电解电容使用寿命产生影响。

一般而言,电压越高,电解电容就越容易损坏。

因此,如果电解电容使用的电压超出它的电压范围,它的使用寿命就会受到损害,使得其使用寿命大大减少。

此外,电解电容的使用寿命受电路中电流的影响。

一般而言,电流越大,电解电容所承受的压力就越大,使其使用寿命缩短。

因此,如果在设计电路中需要大电流,就要选择大容量的电解电容,以保证其使用寿命。

最后,电解电容的使用寿命也受电路中环境噪声的影响。

在高噪声环境下,电解电容会受到噪声的干扰,从而使其使用寿命大大缩短。

它受到环境噪声的影响,已经成为一个问题,在现实生活中也许还存在其他因素的影响,例如:电磁干扰、热能和化学物质的损害等,这些因素也可能对电解电容的使用寿命产生影响。

从上面的分析中可以看出,电解电容的使用寿命是受多种因素影响的,因此,要想使电解电容的使用寿命得到最大程度的发挥,除了要选择合适的电解电容外,还必须注意避免其受到温度、电压、电流和环境噪声等因素的影响,有效地维护它们的使用寿命。

电解电容寿命设计

电解电容寿命设计

一、电解电容寿命设计本文主要是通过纹波电流的计算,然后通过电容的热等效模型来计算电容中心点的温度,在得到中心点温度后,也就是得到电容的工作点最高的问题后,通过电容的寿命估算公式来估算电容的设计寿命。

首先,电容等效成电容、电阻(ESR )和电感(ESL )的串联。

关于此请参考其他资料,接下来演示电容寿命计算步骤:1 、纹波电流计算纹波电流计算是得到电容功率损耗的一个重要参数,在设计电容时候,我们必须首先确定下来电流的纹波大小,这和设计规格和具体拓扑结构相关。

铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压,我们在选择好具体拓扑结构后,根据规格要求得到最小的电容值:控制某一纹波电压所需的电容容值为:P: 负载功率(单位W )注意:这是应用所需要的最小电容容值。

此外,电容容值有误差,在工作寿命期内,容值会逐步降低,随着温度降低,容值也会降低。

必须知道主线及负载侧的纹波电流数据。

可以首先计算出电容的充电时间。

f main是电网电流的频率。

电容的放电时间则为:充电电流的峰值为dU 是纹波电压(U max – U min)则充电电流有效值:接下来计算放电电流峰值和有效值。

最后计算得出:整流模块后纹波电流:这个有效值只是纹波电流的计算式,在复杂的市电输入的情况下,我们必须考虑各阶谐波的纹波有效值,也就是说要通过各阶谐波的有效值叠加,才是最后得到的电容纹波寿命计算的纹波,也就是需要将电流傅立叶分解。

2 、计算功率损耗在得到纹波电流后,我们可以计算各阶电流的纹波损耗,然后将各阶纹波求和:3 、计算电容中心点温度得到功率损耗后,我们由电容的热等效模型(参考其他资料)计算中心点温度:其中:Th 电容为电容中心点温度, 为电容最高温度,其值直接影响到电容寿命,是电容寿命计算公式中的重要参数。

Rth 为电容的热阻,其值和风速等有关,Ta 表示电容表面温度。

P Loss 为纹波电流的中损耗。

4 、计算电容寿命得到电解电容中心点最高温度后,我们可以计算电容的寿命,各个电容生产厂商会有不同的电容寿命的计算参数,也有不同的电容寿命修正值,现我们介绍阿列纽斯理论来计算电容寿命,其公式是说,电容工作没下降10 度,其寿命增加一倍,反过来也就是电容温度升高10 度,电容寿命减小一倍:Lop 为电容工作寿命,即设计寿命Lo 为电容在最大温度时的寿命Tmax 为电容的最大工作温度,在电容的说明书上会有电容的最大温度值Th 为电容的实际工作时候的温度,也即以上计算出来的电容中心点温度。

电解电容寿命计算

电解电容寿命计算

电解电容寿命计算电解电容是一种常见的电子元件,在电源滤波、放大电路、信号耦合等方面有着广泛的应用。

然而,由于电解电容内部结构的特殊性,其使用寿命相对较短,需要合理估计和计算其寿命,以确保电路的可靠性和稳定性。

电解电容的寿命与其内部电解液的质量、工作温度、工作电压、工作电流以及使用环境等因素有关。

根据电解电容的生产厂家提供的信息,一般可根据以下几种方法估计电解电容的使用寿命:1.标称寿命法:电解电容的生产厂家一般会在元件上标注电容的标称寿命,即电容在允许的工作条件下正常工作的预期寿命。

标称寿命一般以小时(h)、年(y)或者温度(℃)为单位进行标注。

2.电压寿命法:电容的工作电压是影响其寿命的重要因素之一、通常,电解电容的寿命与工作电压的关系可以通过公式进行估算。

例如,电容的标称寿命为2000小时,在20℃下工作时,其寿命可以根据公式T'=T*(V/Vr)^n进行计算,其中V为实际工作电压,Vr为额定电压,T为标称寿命,n为系数。

通过测量电容的实际工作电压,可以根据公式计算出电容的寿命。

3.温度寿命法:温度是影响电容寿命的重要因素之一、一般来说,电容的使用温度越高,其寿命越短。

因此,温度寿命法是常用的一种估计电容寿命的方法之一、根据电容的工作温度和厂家提供的温度寿命曲线,可以通过计算电容在不同工作温度下的寿命,从而得到电容的使用寿命。

4.环境寿命法:电容的使用环境也会对其寿命产生一定的影响。

例如,高湿度、高温度、强烈的震动等环境条件都会缩短电容的使用寿命。

因此,在计算电容的使用寿命时,需要考虑到实际的使用环境。

需要注意的是,以上方法只是估计电容使用寿命的一种方法,实际寿命受多个因素影响,由于电容寿命通常通过试验进行估算,因此需要根据实际情况进行合理的估计。

总而言之,电解电容的寿命计算是一个复杂的问题,需要综合考虑电容的工作电压、工作温度、使用环境等因素,结合厂家提供的相关信息进行合理估算。

通过科学的方法计算电解电容的寿命,可以提高电路的可靠性和稳定性,保证电子设备的正常运行。

电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命分析像其它电子器件应用一样 , 电解电容同样遵循一种被称为“Bathtub Curve”的失效率曲线。

其表征的是一种普遍的器件(设备)失效率趋势。

但在实际应用中,电解电容的设计可靠性一般以其实际应用中的期望寿命( Expected Life )作为参考。

这种期望寿命表达的是一种磨损失效( wear-our failure )。

如下图所示,在利用威布尔概率纸( Weibull Probability Paper )对电解电容的失效率进行分析时可看到在某一使用期后其累进失效率曲线 (Accumulated Fallure Rate) 斜率要远大于 1 ,这说明了电解电容的失效模式其实为磨损失效所致。

影响电解电容寿命的因素可分为两大部分:1) 电容本身之特性。

其中包括制造材料(极片、电解液、封口等)选择及配方,制造工艺及技术(封口方式、散热技术等)。

2) 电容设计应用环境(环境温度、散热方式、电压电流参数等)。

电容器件一旦选定,寿命计算其实可归结为自身损耗及热阻参数的求取过程。

1 、寿命评估方式)、损耗角( tan δ)这电解电容生命终结一般定义为电容量 C 、漏电流( IL三个关键参数之一的衰退超出一定范围的时刻。

在众多的寿命影响因素中,温升是最关键的一个。

而温升又是使用损耗的表现,故额定寿命测试往往被定为“在最大工作温度条件下(常见的有 85degC 及 105degC ),对电容施以一定的 DC 及 AC 纹波后,电容关键参数电容量 C 、漏电流( IL )、损耗角( tan )的衰竭曲线”。

如下图所示:2 、环境温度与寿命的关系一般地(并非绝对),当电容在最大允许工作环境温度以下工作时(一般最低到 + 40degC 的温度范围),电解电容的期望寿命可以根据阿列纽斯理论( Arrhenius theory )进行计算。

该理论认为电容之寿命会随温度每十摄氏度的上升而减半(每上升十摄氏度将在原基础上衰减一半)。

电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命
电解电容是电子设备中普遍使用的一项元器件,由于其具有便捷、稳定、易安装等优点,在许多电子设备中都有广泛的应用,因此,探究其寿命也是有必要的。

电解电容是一种静电存储器件,根据电容器的结构可以分为固体电容器和液相电容器两大类。

固体电容器由两个电极和一层极材组成,极材与电解质材料共同组成,因此其寿命受结构因素影响较大。

液相电容器则采用一个电极和多层电解液层成,其内部为一层多层结构,由各层重叠组合而成,其寿命主要受电解液的合成及外部环境的影响。

电解电容的寿命具有常数及指数两种变化规律,具体变化规律受多种因素共同影响,例如电容器的温度、压力、湿度等,还有固体电容器外壳材料、极材结构、电解液添加剂、气体等因素都会影响电容器的寿命。

此外,电解电容的寿命还受电容器的外观结构、阻容特性以及尺寸等因素的影响。

由于电容器的外观结构会影响电容器的寿命,因此在使用时应该注意外观结构的恰当选择,以确保其可靠性。

此外,在安装的时候,也要注意尺寸的合适,以便电容器能够正常工作。

电容器的阻容特性也是影响电容器寿命的重要因素。

由于绝缘材料、电解质以及外壳材料等都会影响电容器的阻容特性,因此在安装电容器前,应该仔细检查其阻容特性是否满足要求,以确保其可靠性。

电解电容的寿命主要受电容器内部极材、外壳材料、温度、压力,湿度,外观结构、阻容特性以及尺寸等因素影响,因此,在使用电解
电容前,要仔细确定其各种特性,以确保其正常使用寿命。

此外,电解电容应该在工作时间、功率、电压以及安装环境等方面受到应有的监督,以便能够有效降低其使用寿命的损失。

电解电容寿命

电解电容寿命

电解电容寿命
电解电容是一种电容器,它由氧化铝或其他导电物质组成的层板,电容剂为电解液或其他类似物质,用石墨粉或类似物质填充制成。

它能够存储、释放电能。

电解电容的可靠性,是电子产品质量的重要指标,它可以在短时间内存储 hare很多的电能。

但也有一个缺点,即电容器收到绝对温度和相对湿度,以及高温下的物理冲击,它将会迅速老化。

首先,要理解电解电容的寿命,我们必须了解其工作原理。

电容器由两个极板和一个固态介质组成,一端极板由活性材料制成,另一端极板可能是石墨制成。

两个极板之间有一层薄膜,连接了活性介质和石墨。

通过电解质的迁移,电容器可以准确的存储和释放电量。

但是,当时间流逝,活性介质和石墨颗粒的表面磨损程度不断增加,使电容器的阻抗增加,最终使电容器存取电量变差,甚至短路。

其次,影响电解电容的寿命的因素也很多。

一是电源电压:电解电容对高电压特别敏感,如果电压过高,会导致电容器过度充放电耗竭,甚至内部出现热点就近短路,从而加速其寿命的缩短。

第二是环境温度:电容器的工作温度范围很狭窄,最高温度一般可以达到85),工作温度越高,电容器的容量将随之减少,电容器引入物理学定律,热损失与温度之间是成正比例的,即温度越高,电容器的使用寿命也随之减少。

第三是环境湿度:高湿度会使电容器内部加入噪音信号,而且易产生腐蚀,长期以来,也可能导致电容器失效或烧毁。

最后,物理冲击会加速电容器过度放电,降低其寿命。

因此,电解电容的寿命是由多种因素决定的,一般而言,如果测试环境符合正常电子产品使用的条件(即温度25摄氏度、湿度低,没有物理冲击),那么电解电容的寿命不应低于800小时。

影响电解电容寿命的因素

影响电解电容寿命的因素

影响电解电容寿命的因素电解电容的寿命取决与其内部温度..因此;电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命..从设计角度;电解电容的设计方法;材料;加工工艺决定了电容的寿命和稳定性..而对应用者来讲;使用电压;纹波电流;开关频率;安装形式;散热方式等都影响电解电容的寿命..新晨阳电子1.电解电容的非正常失效一些因素会引起电解电容失效;如极低的温度;电容的温升焊接温度;环境温度;交流纹波;过高的电压;瞬间电压;甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命影响最大的因素..电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定..当温度降低时;电解液粘度增加;因而离子移动性和导电能力降低..当电解液冷冻时;离子移动能力非常低以致非常高的电阻..相反;过高的热量将加速电解液蒸发;当电解液的量减少到一定极限时;电容寿命也就终止了..在高寒地区一般-25℃以下工作时;就需要进行加热;保证电解电容的正常工作温度..新晨阳电子电容器在过压状态下容易被击穿..电解电容的电压选择一般进行二级降额;降到额定值的80%使用较为合理..2.寿命影响因素分析除了非正常的失效;电解电容的寿命与温度有指数级的关系..因使用非固态电解液;电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度;由此导致的电气性能降低..这些参数包括电容的容值;漏电流和等效串联电阻;影响电解电容寿命的几个直接因素:纹波电流和等效串联电阻值、环境温度、从热点传统到周围环境的总的热阻..电容内部温度最高的点;叫热点温度..热点温度值是影响电容工作寿命的主要因素..而下列因素又决定了热点温度值实际应用中的外界温度环境温度;从热点传统到周围环境的中的热阻和由交流电流引起的能量损耗..电容的内部温升与能量损耗成线形关系..新晨阳电子电容充放电时;电流在流过电阻时会引起能量损耗;电压的变化在通过电介质时也会引起能量损耗;再加上漏电流造成的能量损耗;所有的这些损耗导致的结果是电容内部温度升高..电解液通过密封垫的蒸发决定了长寿命的电解电容工作时间..当电容的电解液蒸发到一定程度;电容将最终失效这个结果会因内部温升而加速..同时存放的时间越长;质量下将的比例越大..新晨阳电子电容寿命计算方法:Lx=LO或者LRKTKR1或者KR2KVLx:电容预期寿命LO/LR:电容加速寿命;可以查阅电容规格书如果资料提供在最高温度下的数据如2000小时;则用LO;后面对应KR1;如果资料提供最高温度、施加可允许最大纹波电流下的数据;则用LR;后面对应KR2新晨阳电子KT:环境温度影响系数每升高10度;寿命降低一半KT等于2的TO-TX/10次方TO:电容最高工作温度85或105TX:电容实际工作温度KR1/KR2:纹波电流影响系数KR1与LO对应;等于2的-T/5次方.T:纹波电流所引起的电容内部温升KR2与LR对应;等于2的Tm-T/5次方;Tm:施加最大电容允许纹波电流所引起的电容内部温升;T实际纹波电流所引起的电容内部温升..Kv:工作电压影响系数对大多数电容;实际工作电压为额定电压的0.8;则Kv=1。

影响电解电容寿命的因素

影响电解电容寿命的因素

根据寿命公式,可以得出影响寿命的应用因素为:纹波电流(IRMS)、环境温度(Ta)、从热点传递到周围环境的总的热阻(Rth)。

1.纹波电流纹波电流的大小,直接影响电解电容内部的热点温度。

查询电解电容的使用手册,就可以得到纹波电流的允许范围。

如果超出范围,可以采用并联方式解决。

2.环境温度(Ta)和热阻(Rth)根据热点温度的公式,电解电容的应用环境温度也是重要因素。

在应用时,可以考虑环境散热方式、散热强度、电解电容与热源的距离、电解电容的安装方式等。

电容器内部的热量,总是从温度最高的“热点”向周围温度相对较低的部分传导。

热量传递的途径有几种:其一是通过铝箔和电解液传导。

如果电容被安装在散热片上,一部分热量还将通过散热片传递到环境中。

不同的安装方式和间距和散热方式都将影响电容到环境的热阻。

从“热点”传递到周围环境中的总热阻用Rth 来表示。

采用夹片安装,将电容安装在热阻为2℃/W的散热片上,所得到的电容热阻值Rth= 3.6℃/W;采用螺栓安装方式,将电容安装在热阻为2℃/W 散热片上、强迫风冷速率为2m/s时,所得到的电容热阻值Rth= 2.1℃/W。

(以PEH200OO427AM型电容为例,环境周围温度为85℃)。

另外将延长的阴极铝箔与电容器铝壳直接接触,也是很好的降低热阻的方法。

同时应注意铝壳会因此带负电,不能作负极连接。

电容必须正确安装才能达到它的设计工作寿命。

例如:RIFA PEH169系列和PEH200系列应该竖直向上安装或者水平安装。

同时确保安全阀朝上,这样热的电解液及蒸气才能在电容失效的情况下,从安全阀顺利排出。

当电容排列很紧凑时相邻电容间至少应留出5mm的间隔以保证适量的空气流动。

使用螺栓安装时,螺母扭矩的控制非常重要。

如果拧得太松,则电容与散热片间就不能紧密接触;如果拧得太紧,又可能使螺纹损坏。

同时应注意电容器不应倒置安装,否则可能造成螺栓的折断。

的部件。

在环境温度较高的情况下,尽量采用强迫风冷,将电容安装在进风口处。

有效的延长电解电容寿命的阻抗值因素

有效的延长电解电容寿命的阻抗值因素

有效的延长电解电容寿命的阻抗值因素
为了有效的延长电解电容就是等效串联电阻,我们常说的阻抗值因素有:
1、长寿命电解电容器的材料相同时,容量越大,ESR越小,估算公式如下:RESR=1/√C,
2、同一品牌电解电容器,在容量固定时,耐压高,ESR往往低,在实用电路中,时常用多中ESR比较高的电解电解电容器并联,这样容量高了,也可以减少减小整个并联电路的ESR值,也会节约成本。

等效串联电阻,顾名思义,电解电容器串联就增大了ESR值(因为串联时容量小了);
新晨阳电子
3、与频率相关,频率越大,普通电解电解电容ESR值下降的不明显,有时会升高,而低ESR的电解电解电容下降的很明显,大约在
1MHZ时达到最低点。

4、不同材料长寿命电解电容的ESR不同,长寿命电解电容器的ESR 明显高于薄膜电解电容器,在电解电解电容器中,铝电解电解电容的ESR值又高于钽电解电解电容器,在薄膜电解电容器中,聚丙烯、聚苯乙烯等材料的电解电容器ESR较小。

5、温度升高ESR值会明显增大。

电解电容寿命计算

电解电容寿命计算

电解电容寿命计算
电解电容是一种常见的电子元件,在电路中扮演着储存电荷和滤
波的重要角色。

然而,电解电容的使用寿命并不长久,经过长时间使
用后容易损坏,导致电路出现故障。

为了提高电容的使用寿命,需要
进行寿命计算并采取相应措施。

电解电容的寿命主要取决于两个因素:工作温度和应用电压。

下面我们将介绍如何进行电解电容寿命计算。

第一步是确定电容的工作温度和应用电压。

通常,电容的温度和
电压会在其产品规格书中给出。

如果规格书中没有给出,可以使用温
度计和万用表等测试仪器进行测量。

如果电容的实际工作温度和应用
电压超过了其规格书中的限制,可能会导致电容的寿命缩短。

第二步是根据电容的工作温度和应用电压计算其寿命。

电容的寿
命可以用以下公式表示:
T= A * exp(Ea/ (k * T))
其中,T表示电容的寿命,A是通过实验测定的电容寿命常数,
Ea是电解电容的活化能,k是玻尔兹曼常数,T是电容的工作温度。

根据以上公式,可以得出结论:随着电容工作温度升高,其寿命
将减少;而随着应用电压升高,其寿命也会减少。

因此,在使用电容时,要严格遵守其工作温度和电压的限制,以延长其使用寿命。

总之,电解电容的寿命计算是非常重要的。

了解电容的使用寿命,可以帮助我们更好地进行电路设计和电子元件的选择,从而保证电路
的可靠性和稳定性。

希望以上介绍能对大家有所帮助。

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关于影响APC秀康系列40KV AUPS电容容值下降的原因分析报告
贵部门的APC秀康系列40KV A-UPS中的BUS总线电路中的核心部件铝电解电容,主要是用于平滑、储存能量和整流后的滤波。

经检测正BUS总线电容为4850UF,平均值才达到1212UF,而准确值为2000UF到2200UF之间。

目前只能达到55%左右。

负BUS总线电容为5200UF平均值才达到1300UF,而准确值为2000UF到2200UF之间。

目前只能达到60%左右。

因此影响整机的帯载功率和其他部件的温升升高和加速部件的老化。

从而影响其他部件的寿命,也造成电容恶性循环容值下降的重要原因。

而影响电容容值下降和老化的因素如下:
1.电解电容的寿命取决于其内部温度。

从APC秀康系列UPS的设计角度,安装工艺及电容的底部没有安装散热器,只简单的用固定支架固定,影响了电容的寿命和稳定性。

而对UPS电源来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。

2.BUS总线上瞬间浪涌电压导致电解电容的非正常失效
如极低的温度,电容温升(环境温度,交流纹波),过高的电压,瞬时电压,甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命(Lop)影响最大的因素。

这些因素引起电解电容失效和容值下降。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。

当温度降低时,电解液粘度增加,因而离子移动性和导电能力降低。

当电解液冷冻时,离子移动能力非常低以致非常高的电阻。

相反,过高的热量将加速电解液蒸发,当电解液的量减少到一定极限时,电容寿命也就终止了。

在高寒地区(一般-25℃以下)工作时,就需要进行加热,保证电解电容的正常工作温度。

如室外型UPS,在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。

尤其我国幅员辽阔,各地电网复杂,因此,交流电网很复杂,经常会出现超出正常电压的30%,在额定电压的1.34倍电压下,2小时后电容会出现漏液冒气,顶部冲开。

根据统计和分析,与电网接近的通信开关电源PFC或BUS输出电解电容的失效,主要是由于电网浪涌和高压损坏。

3 .电解液影响寿命分析
电容正常的失效,电解电容的寿命与温度有指数级的关系。

因使用非固态电解液,电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度,由此导致的电气性能降低。

这些参数包括电容的容值,漏电流和等效串联电阻(ESR)。

参考RIFA公司预计寿命的公式:
PLOSS = (IRMS)²x ESR(1)
Th = Ta + PLOSS x Rth(2)
Lop = A x 2Hours(3)
B = 参考温度值(典型值为85 ℃)
A = 参考温度下的电容寿命(根据电容器直径的不同而变化)
C = 导致电容寿命减少一半所需的温升度数
从上面的公式中,我们可以明显的看到,影响电解电容寿命的几个直接因素:纹波电流(IRMS)和等效串联电阻值(ESR)、环境温度(Ta)、从热点传递到周围环境的总的热阻(Rth)。

电容内部温度最高的点,叫热点温度(Th)。

热点温度值是影响电容工作寿命的主要因素。

而下列因素又决定了热点温度值实际应用中的外界温度(环境温度Ta), 从热点传递到周围环境的总的热阻(Rth)和由交流电流引起的能量损耗(PLOSS)。

电容的内部温升与能量损耗成线形关系。

电容充放电时,电流在流过电阻时会引起能量损耗,电压的变化在通过电介质时也会引起能量损耗,再加上漏电流造成的能量损耗,所有的这些损耗导致的结果是电容内部温度升高。

4.影响寿命的应用因素
根据寿命公式,可以得出影响寿命的应用因素为:纹波电流(IRMS)、环境温度(Ta)、从热点传递到周围环境的总的热阻(Rth)。

1.纹波电流
由于该APC秀康系列UPS的散热通道堵塞造成噪音大,热损耗增大,致使纹波电流的变大大,直接影响电解电容内部的热点温度。

2.环境温度(Ta)和热阻(Rth)
电容器内部的热量,总是从温度最高的“热点”向周围温度相对较低的部分传导。

热量传递的途径有几种:其一是通过铝箔和电解液传导。

如果电容被安装在散热片上,一部分热量还将通过散热片传递到环境中。

不同的安装方式和间距和散热方式都将影响电容到环境的热阻。

从“热点”传递到周围环境中的总热阻用Rth 来表示。

采用夹片安装,将电容安装在热阻为2℃/W的散热片上,所得到的电容热阻值Rth= 3.6℃/W;采用螺栓安装方式,将电容安装在热阻为2℃/W散热片上、强迫风冷速率为2m/s时,所得到的电容热阻值Rth= 2.1℃/W。

(以PEH200OO427AM 型电容为例,环境周围温度为85℃)。

3.频率的影响
电容的谐振频率(fR),对于焊片式和螺栓连接式铝电解电容,谐振频率在1.5kHz至150kHz之间。

如果电容器在高于谐振频率时使用,对外特性呈感性。

而秀康系列的安装位置刚好对准逆变器模块的,逆变器的开关频率影响电容的正常使用寿命。

综上所叙,各种条件因素都有不相程度的影响容值下降,而电容的本身寿命也是有限的,贵部门的UPS使用近十年啦除了内部环境温度影响较大之外,内部的其他因素也是属于正常的影响。

基本上电容的MTBF值也属于正常老化现象。

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