爱华电容寿命计算方法
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 纹波电流的计算
Tx measurement 1
Tx
STEP 2 步骤 2
Measure inside core temperature 测量电容器内部中心温度(Tc)
△Tx =Core temp. –Ambient temp.
△T x=中心温度(Tc)–环境温度(Tx)
△Tx
Insert Thermocouple into inside cap
ESR
No Need Temperature Multiplier
温升不需要考虑温度校正系数
ΔTx in proportion to ESR ΔTx shall not be smaller if ambient temperature is lower!
温升主要取决于ESR. 当环境温度比较低时电容自身温升并不会小
测量Tx时，测量仪器需放置在离铝表面20-30毫米的地方，最小10毫米，如果有靠近电容器上的部件产生热量或使得 电容器的温度不稳定，需选择4个以上不同的地方进行测量，再取平均值。
Ambient Temperature
环境温度
STEP 1 步骤 1
Dummy ECAP. 模拟(虚设)电容器
Measurement Point 环境温度(Tx)测量点
Ambient Temperature
量测环境温度方法Tx
Dummy ECAP. 模拟(虚设)电容器
Measurement Point 环境温度(Tx)测量点
STEP 1 步骤 1
Actual ECAP. 实际使用的电容器
The Tx should be measured at the place 20-30mm away from the surface of the aluminum case ,at least10mm if the space less than 20mm, and any part adjacent to the capacitor produces heat and causes the temperature(Tx) to be inconstant with places around the capacitor,more than 4 places around the capacitor are preferable to be measured for temperature and then the average value of the temperatures shall be used as the temperature(Tx)
Group 1:
SUIT TYPE : Chip and other type, general use capacitors 适用范围: 贴片型,一般品,及其它系列
Group 2:
SUIT TYPE : up 1
SUIT TYPE : Chip and other type, general use capacitors 适用范围: 贴片型,一般品,及其它系列
LX=lifetime (hours) of the capacitor to be estimated 计算公式得出的寿命值
Lo=Base (Assured) lifetime (hours) of the capacitor 保证寿命值
To=Maximum rated operating temperature(℃) 最高额定工作温度(85℃,105℃,125℃,130℃)
Actual ECAP. 实际使用的电容器
Notice
Please avoid the part which correct temperature can not measure (as below picture ) or measure several points, and confirm temperature of the average
STEP 2 步骤 2
Advantage (优点): ☆Much better than result of calculation and close to actual measurement Use able even after testing ☆比通过估算纹波电流和测试 中心温度的效果要好,电容器在 测试后仍然可以使用
Tx measurement
温升的测量
STEP 2 步骤 2
Mearsure Inside Core Temperature (Tc)
1. 测量电容器内部中心温度
Measure Surface Temperature (Ts)
2. 测量电容器表面温度
Ripple Current Calculation
△Tx measurement 2
取得 △Tx 值的方法二
Measure surface temperature 测试电容器表面温度(Ts)
STEP 2 步骤 2
Factor Kc 系数(Kc)
ΦD Φ5(mm) Φ8
Φ10 Φ12.5 Φ16
Φ18 Φ22 Φ25
Φ30
Φ35
Φ40
Kc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 1.65 1.75
纹波电流会产生热量使电容 器内部的温度高于外部的温度
Mechanism of lifetime
电容器使用寿命的机理
Electrolyte vaporization due to high temperature 高温会导致电解液的蒸发
Gassing due to chemical reaction between electrolyte and oxide 由于电解液和氧化膜之间会发生 化学反应,这就导致了气体的产生
Capacitance change ≤±25% of the initial value
D.F. (tanδ)
≤300% of the initial specified value
Leakage current
≤The initial specified value
Lx = Lo ×2（To-Tx)/10 × 2(△To-△Tx)/5
△Tx=Actual rise in the core temperature of the capacitor due to actual ripple current at device operating conditions. 实际中心温升,即在装置工作条件下，施加纹波电流而引起的电容器芯子温升
Temperature 温度
△Tx=ESR x (Actual ripple current)2xAb 温升(ΔTx )=ESR*(实际纹波电流)2 x Ab
Ab: Fixed number Ab:固定常数
Life Formula 寿命计算公式
STEP 3 步骤 3
Two Categories 二种类型
将热电偶插入电容器里 面并把它密封起来
Advantage 点): ★ More precisely ★ 比较准确
Disadvantage(缺点): Need extra work to make a sample No useable after measurement 需要额外工作样品(破坏性) 只能在测量时使用
铝电解电容器 寿命计算规范
技术中心
2011.02.16
Key parameters of life
对寿命有影响的主要参数(因素)
Ambient Temperature
电容器的环境温度
Self heat rise caused by the Ripple Current
由纹波电流引起的温升
环境温度使的电容器外部 的温度高于内部的温度
GASSING 气体的产生
INNER PRESURE RISE 电容器内部压力的上升
DIFFUSION THROUGH SEALING RUBBER 电解液会从密封皮头 扩散出来
Gassing due to electrolyte decomposition 电解液的分解也会导致气体的产 生
ELEMENT DRY-UP 芯包变干
△Tx = ( 实际纹波电流值(Ix) / 目录规定纹波电流值(Io) )2 x 额定温升(△To) △Tx=(Actual ripple /Catalogue ripple * Frequency multiplier ) 2x △To △Tx = ( 实际纹波电流值(Ix) / 目录规定纹波电流值(Io) * 频率系数 )2 x 额定温升(△To)
热电耦
△Tx measurement 2
取得 △Tx 值的方法二
Measure surface temperature 测试电容器表面温度(Ts)
△Tx=(Surface temp. –Ambient temp.) x Factor Kc
△Tx =(表面温度(Ts) -环境温度(Tx) ) x 系数(Kc)
△To
Radial Snap-in Low ESR
10
10
/
5
5
5
/
/
3
5
/
/
5
/
/
△Tx measurement 3
取得 △Tx 值的方法三
STEP 2 步骤 2
Ripple current calculation 纹波电流估算
△Tx =(Actual ripple /Catalogue ripple) 2x △To
注意: 请保证真实温度被测试,或者测试多个位置的温度,
然后取其平均值
Cooling parts ：The position where Gets wind
冷却装置：这个位置可 以得到风 ,使得电容器环
境温度低
Heating elements 不要使电容器紧挨着发热元器件
4 point of measurement point 测试4个位置的温度
OPEN CIRCUIT 开路会产生
Estimation Life Procedure
寿命计算的步骤(程序)
Mearsure Ambient Temperature (Tx)
步骤1:测量电容器的环境温度
Get △Tx
步骤2:得到电容器的自温升值
Use Suitable Life Formula
步骤3:选择合适的寿命计算公式
Disadvantage(缺点): Still have extra-job to set up measurement 仍然需要对测试样品做额外的 准备工作
热电耦
Please avoid the place where extremely temperature is high or low place 请必要测试最高温度或者最低温度的位置
TX=Actual ambient temperature of the capacitor within device 实际环境温度，即装置内的电容器实际环境温度 △TO=Rise in core temperature of the capacitor due to rated (permissible) maximum ripple current. 允许中心温升,即纹波电流升到额定最大值时测得的电容器芯子温升
△Tx measurement 3
取得 △Tx 值的方法三
Ripple current calculation 纹波电流估算
STEP 2 步骤 2
△Tx=(Actual ripple /Catalogue ripple) 2x △To △Tx = (实际纹波电流值(Ix)/目录规定纹波电流值(Io) )2 x额定温升(△To)
Endurance
The following specifications shall be satisfied when the capacitors are restored to 20°C after subjected to DC voltage with the rated ripple current is applied for 10,000 hours at 105°C.
Advantage (优点): ★ Much easier to get a result ★更容易就可以得到结果
Disadvantage(缺点): Actually output is rough estimation. 估算值是粗糙的,误差有点大.
Type
85℃ 105℃ 105℃（RG系列） 125℃ 130℃
Tx measurement 1
Tx
STEP 2 步骤 2
Measure inside core temperature 测量电容器内部中心温度(Tc)
△Tx =Core temp. –Ambient temp.
△T x=中心温度(Tc)–环境温度(Tx)
△Tx
Insert Thermocouple into inside cap
ESR
No Need Temperature Multiplier
温升不需要考虑温度校正系数
ΔTx in proportion to ESR ΔTx shall not be smaller if ambient temperature is lower!
温升主要取决于ESR. 当环境温度比较低时电容自身温升并不会小
测量Tx时，测量仪器需放置在离铝表面20-30毫米的地方，最小10毫米，如果有靠近电容器上的部件产生热量或使得 电容器的温度不稳定，需选择4个以上不同的地方进行测量，再取平均值。
Ambient Temperature
环境温度
STEP 1 步骤 1
Dummy ECAP. 模拟(虚设)电容器
Measurement Point 环境温度(Tx)测量点
Ambient Temperature
量测环境温度方法Tx
Dummy ECAP. 模拟(虚设)电容器
Measurement Point 环境温度(Tx)测量点
STEP 1 步骤 1
Actual ECAP. 实际使用的电容器
The Tx should be measured at the place 20-30mm away from the surface of the aluminum case ,at least10mm if the space less than 20mm, and any part adjacent to the capacitor produces heat and causes the temperature(Tx) to be inconstant with places around the capacitor,more than 4 places around the capacitor are preferable to be measured for temperature and then the average value of the temperatures shall be used as the temperature(Tx)
Group 1:
SUIT TYPE : Chip and other type, general use capacitors 适用范围: 贴片型,一般品,及其它系列
Group 2:
SUIT TYPE : up 1
SUIT TYPE : Chip and other type, general use capacitors 适用范围: 贴片型,一般品,及其它系列
LX=lifetime (hours) of the capacitor to be estimated 计算公式得出的寿命值
Lo=Base (Assured) lifetime (hours) of the capacitor 保证寿命值
To=Maximum rated operating temperature(℃) 最高额定工作温度(85℃,105℃,125℃,130℃)
Actual ECAP. 实际使用的电容器
Notice
Please avoid the part which correct temperature can not measure (as below picture ) or measure several points, and confirm temperature of the average
STEP 2 步骤 2
Advantage (优点): ☆Much better than result of calculation and close to actual measurement Use able even after testing ☆比通过估算纹波电流和测试 中心温度的效果要好,电容器在 测试后仍然可以使用
Tx measurement
温升的测量
STEP 2 步骤 2
Mearsure Inside Core Temperature (Tc)
1. 测量电容器内部中心温度
Measure Surface Temperature (Ts)
2. 测量电容器表面温度
Ripple Current Calculation
△Tx measurement 2
取得 △Tx 值的方法二
Measure surface temperature 测试电容器表面温度(Ts)
STEP 2 步骤 2
Factor Kc 系数(Kc)
ΦD Φ5(mm) Φ8
Φ10 Φ12.5 Φ16
Φ18 Φ22 Φ25
Φ30
Φ35
Φ40
Kc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 1.65 1.75
纹波电流会产生热量使电容 器内部的温度高于外部的温度
Mechanism of lifetime
电容器使用寿命的机理
Electrolyte vaporization due to high temperature 高温会导致电解液的蒸发
Gassing due to chemical reaction between electrolyte and oxide 由于电解液和氧化膜之间会发生 化学反应,这就导致了气体的产生
Capacitance change ≤±25% of the initial value
D.F. (tanδ)
≤300% of the initial specified value
Leakage current
≤The initial specified value
Lx = Lo ×2（To-Tx)/10 × 2(△To-△Tx)/5
△Tx=Actual rise in the core temperature of the capacitor due to actual ripple current at device operating conditions. 实际中心温升,即在装置工作条件下，施加纹波电流而引起的电容器芯子温升
Temperature 温度
△Tx=ESR x (Actual ripple current)2xAb 温升(ΔTx )=ESR*(实际纹波电流)2 x Ab
Ab: Fixed number Ab:固定常数
Life Formula 寿命计算公式
STEP 3 步骤 3
Two Categories 二种类型
将热电偶插入电容器里 面并把它密封起来
Advantage 点): ★ More precisely ★ 比较准确
Disadvantage(缺点): Need extra work to make a sample No useable after measurement 需要额外工作样品(破坏性) 只能在测量时使用
铝电解电容器 寿命计算规范
技术中心
2011.02.16
Key parameters of life
对寿命有影响的主要参数(因素)
Ambient Temperature
电容器的环境温度
Self heat rise caused by the Ripple Current
由纹波电流引起的温升
环境温度使的电容器外部 的温度高于内部的温度
GASSING 气体的产生
INNER PRESURE RISE 电容器内部压力的上升
DIFFUSION THROUGH SEALING RUBBER 电解液会从密封皮头 扩散出来
Gassing due to electrolyte decomposition 电解液的分解也会导致气体的产 生
ELEMENT DRY-UP 芯包变干
△Tx = ( 实际纹波电流值(Ix) / 目录规定纹波电流值(Io) )2 x 额定温升(△To) △Tx=(Actual ripple /Catalogue ripple * Frequency multiplier ) 2x △To △Tx = ( 实际纹波电流值(Ix) / 目录规定纹波电流值(Io) * 频率系数 )2 x 额定温升(△To)
热电耦
△Tx measurement 2
取得 △Tx 值的方法二
Measure surface temperature 测试电容器表面温度(Ts)
△Tx=(Surface temp. –Ambient temp.) x Factor Kc
△Tx =(表面温度(Ts) -环境温度(Tx) ) x 系数(Kc)
△To
Radial Snap-in Low ESR
10
10
/
5
5
5
/
/
3
5
/
/
5
/
/
△Tx measurement 3
取得 △Tx 值的方法三
STEP 2 步骤 2
Ripple current calculation 纹波电流估算
△Tx =(Actual ripple /Catalogue ripple) 2x △To
注意: 请保证真实温度被测试,或者测试多个位置的温度,
然后取其平均值
Cooling parts ：The position where Gets wind
冷却装置：这个位置可 以得到风 ,使得电容器环
境温度低
Heating elements 不要使电容器紧挨着发热元器件
4 point of measurement point 测试4个位置的温度
OPEN CIRCUIT 开路会产生
Estimation Life Procedure
寿命计算的步骤(程序)
Mearsure Ambient Temperature (Tx)
步骤1:测量电容器的环境温度
Get △Tx
步骤2:得到电容器的自温升值
Use Suitable Life Formula
步骤3:选择合适的寿命计算公式
Disadvantage(缺点): Still have extra-job to set up measurement 仍然需要对测试样品做额外的 准备工作
热电耦
Please avoid the place where extremely temperature is high or low place 请必要测试最高温度或者最低温度的位置
TX=Actual ambient temperature of the capacitor within device 实际环境温度，即装置内的电容器实际环境温度 △TO=Rise in core temperature of the capacitor due to rated (permissible) maximum ripple current. 允许中心温升,即纹波电流升到额定最大值时测得的电容器芯子温升
△Tx measurement 3
取得 △Tx 值的方法三
Ripple current calculation 纹波电流估算
STEP 2 步骤 2
△Tx=(Actual ripple /Catalogue ripple) 2x △To △Tx = (实际纹波电流值(Ix)/目录规定纹波电流值(Io) )2 x额定温升(△To)
Endurance
The following specifications shall be satisfied when the capacitors are restored to 20°C after subjected to DC voltage with the rated ripple current is applied for 10,000 hours at 105°C.
Advantage (优点): ★ Much easier to get a result ★更容易就可以得到结果
Disadvantage(缺点): Actually output is rough estimation. 估算值是粗糙的,误差有点大.
Type
85℃ 105℃ 105℃（RG系列） 125℃ 130℃