台容电解寿命计算公式 Taicon Life公式
电解电容使用寿命的分析和计算
1.1 阿列纽斯(ARRHENIUS).................................................................................................................................. 3 1.1.1 阿列纽斯方程........................................................................................................................................ 3 1.1.2 阿列纽斯结论........................................................................................................................................ 3
β散热系数(W/℃ Cm2), S 电解电容的表面积( cm2 ),R 电解电容等效阻抗(ESR Ω)
电容寿命计算方法如何计算
: Frequency coefficient : Rated ripple current at maximum operating temperature : Actual ripple current
2.
Ambient Temperature Calculation Formula If measuring ambient temperature (Ta) is difficult, Ta can be calculated from surface temperature of the capacitor as follows.
3.
Ripple Current Multiplier (1) Temperature coefficient Temperature coefficients are shown as below. USR, USC, USG: Ambient Temp.(°C) Coefficient Other 85°C type: Ambient Temp.(°C) Coefficient 105°C type: Ambient Temp.(°C) Coefficient
Tmax − Ta 10 2 Tjo Tj 10 - 0.25 × Tjo − 10 - 0.25 × Tj ⋅2
L = Lb ⋅
L Lb Tmax Ta Tjo
Tj
F Io I
: Life expectancy at the time of actual use. : Basic life at maximum operating temperature : Maximum operating temperature : Actual ambient temperature : Internal temperature rise when maximum rated ripple current is applied. USR, USC, USG : 10 °C VXP : 3.5 °C Other type : 5 °C : Internal temperature rise when actual ripple current is applied. 2 I/F Tj = Tj0 × I0
电解电容寿命计算公式 说明(1)
代号
I0 IX
4、关于其他的寿命原因:
代号表示内容说明 最高使用温度下正常周波数的额定纹波电流(Arms)
实际使用中的纹波电流(Arms)
铝电解电容由于电解液通过封口部扩散到外部而导致磨耗故障,加速其现象的要因除上述周围温度与
纹波电流外有以下要因:
●过电压的情况
连续印加定格电压的过电压时,急速增大制品的漏电流量,这种漏电流引起发热产生气体,并导致内压
铝电解电容器的使用寿命计算公式
1、周围温度与寿命
温度对寿命的影响有静电容量的减少,损失角正接的增大,导致电解液通过封口部扩散到外部,电气
特性随时间的变化值与周围温度间成立试验公式,其关系式类似于温度增加,化学反应速度成指数倍 增加之化学反应规律式,称之为温度与铝电解电容寿命10℃法则。
LX=L0×B
W=IR2×R+VIL
代号
代号表示内容说明
W
内部的消费电力
IR
直流电流
R
内部阻抗等效串联电阻 ESR
V
印加电压
IL
漏电流
漏电流 LC最高使用温度增加到20℃的 5-10倍程度,由于 I R远大于IL,可成立如下公式:
W=IR2×R
◆ 内部发热与放热达到平衡温度的条件公式如下:
IR2×R=βA△T
代号
T0 - TX 10
代号
代号表示内容说明
L0
最高温度条件下,印加定格电压或重迭额定纹波电流时的保证寿命(hrs)
LX
实际使用中的寿命(hrs)
T0
制品的最高使用温度(℃)
Tx
实际使用时的周围温度(℃)
B:温度加速系数 温度加速系数 B,如果是最高使用温度以下时,可以用 B≈2来计算,升温 10℃,约 2倍的加速率; 设定较低的使用时的周围温度 T X,能保证长期的寿命。 2、印加电压与寿命 使用在线路板上的 RADIAL型、SNAP-IN型铝电解电容,若在最高使用温度及额定工作电压以下的情况 使用时,印加电压的影响比周围温度及直流电流的影响小,对于铝电解电容来说,实际计算可以不考虑 降压使用对寿命计算之影响。 3、纹波电流重迭时的寿命 铝电解电容比其他类的电容损失角大,会因纹波电流而内部发出热量。由于施加的纹波电压发出的热量 会导致温度上升,对寿命有很大影响,印加电流电压时的发热情况如下公式来计算:
电解电容寿命计算方法
电解电容寿命计算方法寿命估算(Life Expectancy):电解电容在最高工作温度下,可持续动作的时间。
Lx=Lo*2(To-Ta)/10Lx=实际工作寿命Lo=保证寿命To=最高工作温度(85℃or105℃)Ta= 电容器实际工作周围温度Example:规范值105℃/1000Hrs65℃寿命推估:Lx=1000*2(105-65)/10实际工作寿命:16000Hrs高温负荷寿命(Load Life)将电解电容器在最高工作温度下,印加额定工作电压,经一持续规定完成时间后,须符合下列变化:Δcap:试验前之值的20%以内tanδ:初期特性规格值的200%以下LC :初期特性规格值以下高温放置寿命(Shelf Life):将电解电容器在最高工作温度下,经一持续规定完成时间后,须符合下列变化:Δcap: 试验前之值的20%以内tanδ:初期特性规格值的200%以下LC:初期特性规格值以下高温充放电试验(Charge/Discharge Test)将电解电容器在最高工作温度下,印加额定工作电压,经充电30秒后再放电330秒为一cycle,如此经1,000 cycles 后,须符合下列变化:Δcap : 试验前之值的10%以内tanδ : 初期特性规格值的175%以下LC : 初期特性规格值以下纹波负荷试验(Ripple Life)将电解电容器在最高工作温度下,印加直流电压及最大纹波电流(直流电压+最大涟波电压峰值=额定工作电压),经一持续规定完成时间后,须符合下列变化:Δcap : 试验前之值的20%以内tanδ : 初期特性规格值的200%以下LC : 初期特性规格值以下常用电解电容公式容抗 : XC=1/(2πfC) 【Ω】感抗 : XL=2πfL 【Ω】阻抗: Z=√ESR2+(XL-XC)2 【Ω】纹波电流: IR=√(βA△T/ESR) 【mArms】功率 : P=I2ESR 【W】谐振频率 : fo=1/(2π√LC) 【Hz】。
电容寿命推算公式
ZHAOQING BERYL ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD.
一、寿命推算公式 E-CAP Life Formula
式中:
LL 2
r
T0T ( ) 10
K
(
I 2 T [ ) 1 ( ) ] 5 I0
L:温度T时的寿命 LIFE ar tenmperature T Lr:工作在额定工作电压、施加最大允许纹波电流、和最高工作温度下的寿命 LIFE IN rated Ripple current and max temperature T0:电容额定工作温度 highest temperature T:电容器工作温度 work temperature K:为纹波加速系数 K=2(纹波电流允许范围内 in allowable ripplecurrent); K=4(超纹波电流允许范围时) out of the allowable ripple current △T0=5:最高工作温度下施加最大允许纹波电流时的电容器中心容许温升 allowable increasing temp in the highest work temperature
产品 系列
产品的技术参数 产品规格 Lr (小时)
100μF100V Φ10*20
假设工作状态 K I T
105 95 85 75 65
工作寿命
T0 I0 △T0 (℃) (A) (℃)
L
12000 24000 48000 96000 192000
(A) (℃) (小时)
RK
12000
105
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.58
5
2
0.58
电解电容寿命计算公式 说明(1)
周围温度+纹波电流引起自身发热的限界值是指:
① 最高使用温度为105℃的HT系列:110℃
② 85℃一般标准规格:95℃
③ 其他系列:最高使用温度+5℃
举例:不同环境温度条件下有不同上限值
● 环境温度与自身发热限界值
环境温度(℃)
40
55
65
85
105
△T0
30
30
25
15
5
●最高使用温度为105℃系列的,符合最高使用温度的纹波电流所引起的发热是5℃为限界值(共 110℃),
◆铝电解电容器外径与温度差系数
电容器外径ФD(mm) 5Ф
6.3Ф
8Ф
10Ф
13Ф
16Ф
温度差系数
1.1
1.1
1.1
1.15
1.2
1.25
电容器外径ФD(mm) 18Ф
22Ф
25Ф
30Ф
35Ф
40Ф
温度差系数
1.3
1.35
1.4
1.5
1.65
1.75
◆ 纹波电流引起的发热△T是按下列公式来计算,最高使用温度为105℃系列,△T 0=5℃
铝电解电容器的使用寿命计算公式
1、周围温度与寿命
温度对寿命的影响有静电容量的减少,损失角正接的增大,导致电解液通过封口部扩散到外部,电气
特性随时间的变化值与周围温度间成立试验公式,其关系式类似于温度增加,化学反应速度成指数倍 增加之化学反应规律式,称之为温度与铝电解电容寿命10℃法则。
LX=L0×B
<1> 关于 TX(实际使用时的周围温度)的注意事项 温度加速试验中确认为10℃的 2倍,以40℃-最高使用温度为范围。从市扬的反退品的测定结果来看,
电解电容寿命计算公式
寿命计算公式:1.不考虑纹波时:L=L 0×2(T0-T)/10L:温度T时电容寿命;L 0:温度T 0时电容寿命。
T 0:最高工作温度;T:实际工作温度。
2.考虑纹波时L=L D ×2(T0-T)/10×K [1-(I/I0)*(I/I0)]×ΔT/10L:温度T时的考虑纹波电流的电容寿命;L D:最高工作温度T 0时额定纹波内的电容寿命;T:实际工作温度;T 0:最高工作温度;ΔT:电容中心温升;I:电路实际施加纹波电流;I 0:最高工作温度下允许施加的最大纹波电流;K:施加纹波电流寿命常数(施加纹波在额定纹波电流内K取2,超过额定纹波电流K取4)。
其中:ΔT=I 2×ESR/(A×H)ESR:电容等效串联阻抗;A:电容表面积(侧面积+底面积,不考虑胶盖所在面);A=2πrL+πr 2;H:散热系数。
φd(mm)4~5 6.3810131618H×10-3W/cm 2φd(mm)222530354050~100H×10-3W/cm 2 2.18 2.16 2.13 2.1 2.052铝电解电容器寿命计算公式1.961.88 1.84 1.75 1.66 1.58 1.49绿宝石电子有限公司以RC10/505*11(105℃2000小时产品,105℃100KHz最大允许纹波为0.124A,20℃100KHz测试ESR标准值1.3Ω)为例:假设实际工作温度为85℃,电路中实际纹波电流值为0.162A1.不考虑纹波时:(T0-T)/10=(105-85)/10=2L=2000×22=8000(h)2.考虑纹波时:H取2.18/1000=0.00218电容表面积A=2×3.14×0.25×1.1+3.14×0.25×0.25=1.727+0.19625=1.92325(c㎡)电容中心温升ΔT=(0.162×0.162×1.3)/(0.00218×1.92325)=8.14(℃)I取0.162,I0取0.124,因为I>I0,故K取4;)2]×ΔT/10=-0.57535[1-(I/I温度T时的考虑纹波电流的电容寿命:L=2000×22×4-0.57535=3604(h)绿宝石电子有限公司。
NIPPON CHEMI-CON电解电容寿命算法
Life Time Estimation Formula on KY/KZE series CapacitorsLx = Lo x 2(To – Tx)/10x 2(∆To – ∆Tx)/5= Lo x 2(105 – Tx)/10x 2(5 – ∆Tx)/5Where: Lx = Lifetime (hours) of the capacitor to be estimatedLo = Base lifetime (hours) of the capacitor shown in the catalogTo = Maximum rated operating temperature ; 105ºC for KY/KZETx = Actual ambient temperature (ºC) of the capacitor within device(This is not the environment temperature of the device, but theenvironment temperature of the capacitor that has been placed withinthe device.)∆To = Rise (ºC) in core temperature of the capacitor due to rated (permissible) maximum ripple current.The ∆To values designed for KY / KZE are 5 ºC maximum at 105ºC.∆Tx = Actual rise (ºC) in the core temperature of the capacitor due to actualripple current at device operating conditions.To calculate the ∆Tx from the surface temperature of the capacitors, refer to the table below.∆Tx = (Ts - Tx) x KcWhere: Ts = Surface temperature (ºC) of the aluminum caseTx = Actual ambient temperature (ºC) of the capacitorKc = Coefficient standing for the ratio of the ∆Tx to the (Ts - Tx)For the Kc’s, refer to the table below:Kc : Capacitordiameterφ5-φ8 φ10 φ12.5 φ16 φ18(mm)Kc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30Also, to simply estimate the ∆Tx from the actual rms ripple current, use the following equation: ∆Tx = 5 x [ (actual rms ripple) / (rated rms ripple) ]^2The actual and rated maximum rms ripple current shall be equaled in frequency by using frequency multipliers prescribed for each product series in the catalog.July 2001by Koh Ohno --- E ngineering of Taiw an Chemi-ConNIPPON CHEMI-CON CORPORA TION。
电容寿命计算公式
电容寿命计算公式RIFA、Nichicon、Rubycon的电解电容计算公式电解电容寿命计算是电容电路设计的最关键的一步,它直接考量电容的设计寿命,电容寿命主要受到温度的影响,所以在设计时候考虑到热源和风道,是提高电容寿命的有效方式,在设计时尽量让电容远离热源,通风好,有时利用强制风冷的方式,尽量让电容工作于低温情况下。
关于电容的寿命计算步骤这里不详述,请参考“电解电容寿命设计步骤”一文,以下主要介绍rifa ,nichicon ,Rubyco n电容寿命得计算公式。
1、nichico n 的电解电容寿命计算公式nichicon 的电解电容寿命计算公式分为两种:a 、大圭寸装电解电容(large can type ); b 、小圭寸装(miniature type ) 的电容,以下针对两种电容分别列出其计算公式。
A、large can type电容结算公式如下其中:Ln:估算之寿命(在环境温度Tn和总纹波In )Lo:在最大允许工作温度To和最大允许工作纹波Im条件下的额定寿命To:最大允许工作温度Tn:环境温度to:在最大允许工作温度To和最大允许工作纹波电流Im条件下内部温升Im :在最大允许工作温度To条件下的最大允许工作纹波电流有效值(在标准频率条件下的正弦波)In : 实际应用的纹波电流有效值△ tn:在环境温度Tn和纹波电流In条件下致使的内部温升K:因纹波损耗引起温升的加速系数(Tn从实际应用环境获得,In根据其规格书中的纹波系数将实际纹波有效值归一到标准频率上的有效值。
其它参数可从规格书中得到)以上公式给出的是一个基本寿命与环境温度函数、热点温度及纹波电流函数之积。
其内部温升△ tn估算并非由电阻损耗计算方式,而是提供了一个参考点值和相应的比例转换公式。
此公式关键点是归一到标准频率的等效电流有效值In的求解。
B、min iature type对小封装的电容有两种情况,对应不同情况有两种计算公式(a)使用规格书的L值L:在最大允许工作温度To和额定DC电压条件下的额定寿命Bn:因实际应用纹波损耗引起温升的加速系数;a :寿命常数其它参数与“ Large Can type ”相同。
电解电容寿命设计
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。
电解电容的寿命计算
CAPXON 计算公式-3
K ripple = 2
符号 ix Imax Fn
ix ∆T − ∆T × F ×I n max
2
说明 实际等效纹波电流 电解电容标称的允许最大纹波电流 频率系数 105&125 ℃ : ΔT =0.5; 85 ℃ : ΔT=10
单位 mA mA -
ΔT
DVT Dept. 黎维经
OST 计算公式-1
L2 = L1 × 2
符号
L2 L1 T0 Tx Iuse Istd K
DVT Dept. 黎维经
T0 −Tx 10
×2
I use 5−5 I std K
2
说明
实际使用电解电容的预估寿命值 电解电容标称的寿命值 电解电容标称的额定最高温度 实际使用的环境温度 实际使用时的纹波电流 额定纹波电流值 加速因子
符号 L2 L1 KT Kripple
DVT Dept. 黎维经
说明 实际使用电解电容的预估寿命值 厂商标称的寿命值 温度加速因子 (见下表) 纹波电流加速因子(见下表)
单位 小时 小时
RUBYCON 计算公式-2
KT = 2
符号 Tmax Tc ix Imax Fn a
加速因子(k) K=10 K=9.95~9.00 K=8.95~8.00 K=7.95~7.00 K=6.95~6.00 K=5
结尾
从上面提的几个案例中,可以看到对于电解电容, 环境温度(壳温)、纹波电流、工作电压等对其有 重大的影响,所以在计算电解电容过程中,必须查 找到该器件的这些参数。 对于电解电容而言,目前我们关注更多的是耐压值 和温度,很少考虑到纹波电流方面,以华为3COM 的要求,或许我们很多电解电容根本无法满足其要 求:10年寿命。 期望该培训让大家对电解电容的寿命测试有个概 念,在使用过程中得以应用。
电解电容寿命计算800字
电解电容寿命计算800字英文回答:Electrolytic Capacitor Lifetime Calculation.Electrolytic capacitors are widely used in electronic circuits due to their high capacitance and low cost. However, like all electronic components, electrolytic capacitors have a finite lifespan. The lifetime of an electrolytic capacitor depends on several factors, including temperature, voltage, and ripple current.Temperature.The temperature at which an electrolytic capacitor is operated has a significant impact on its lifespan. The higher the temperature, the shorter the lifespan. This is because high temperatures cause the electrolyte to evaporate, which degrades the capacitor's performance.Voltage.The voltage applied to an electrolytic capacitor also affects its lifespan. Operating the capacitor at a voltage higher than its rated voltage will shorten its lifespan. This is because high voltages can cause the capacitor to break down.Ripple Current.Ripple current is a type of alternating current that flows through an electrolytic capacitor. Ripple current can cause the capacitor to heat up, which can shorten its lifespan. The higher the ripple current, the shorter the lifespan.Other Factors.In addition to temperature, voltage, and ripple current, several other factors can affect the lifespan of an electrolytic capacitor. These include:Mechanical stress: Mechanical stress can damage the capacitor's seals, leading to electrolyte leakage.Humidity: Humidity can cause the capacitor's terminals to corrode, leading to a decrease in performance.Storage conditions: Electrolytic capacitors should be stored in a cool, dry place. Exposure to extreme temperatures or humidity can shorten the capacitor's lifespan.Lifetime Calculation.The lifespan of an electrolytic capacitor can be calculated using the following formula:L = L0 (T/T0)^b (V/V0)^c (I/I0)^d.where:L is the capacitor's actual lifespan.L0 is the capacitor's rated lifespan.T is the actual operating temperature.T0 is the rated operating temperature.V is the actual operating voltage.V0 is the rated operating voltage.I is the actual ripple current.I0 is the rated ripple current.b, c, and d are constants that depend on the capacitor's design.The constants b, c, and d can be found in the capacitor's datasheet.Example.Consider an electrolytic capacitor with a rated lifespan of 10,000 hours at 85°C and 10 volts. If the capacitor is operated at 105°C and 12 volts, what is its actual lifespan?L = L0 (T/T0)^b (V/V0)^c (I/I0)^d.L = 10,000 (105/85)^b (12/10)^c (I/I0)^d.Assuming that b = 3, c = 2, and d = 1 (typical values for electrolytic capacitors), we have:L = 10,000 (1.23)^3 (1.2)^2 (I/I0)。
电源电解电容计算公式
电源电解电容计算公式电源电解电容的计算公式,这可是个挺有趣的话题。
咱先来说说为啥要搞清楚这个计算公式。
就好比咱家里用电,要是不晓得电器的功率和电压,那可容易出乱子。
在电路设计中,电源电解电容的选择要是不合适,那整个电路可能就不稳定,设备就没法好好工作啦。
咱们来瞧瞧这计算公式到底是咋回事。
一般来说,电源电解电容的容量可以通过这个式子来估算:C = I × Δt / ΔV 。
这里的 C 就是电容的容量,单位是法拉(F);I 是负载电流,单位是安培(A);Δt 是电源断电后维持输出电压的时间,单位是秒(s);ΔV 是在Δt 时间内允许的输出电压变化量,单位是伏特(V)。
举个例子吧,比如说有个小设备,它的负载电流是 1 安培,咱希望在电源断电后还能维持 10 毫秒的稳定输出,并且允许输出电压下降不超过 1 伏。
那按照这个公式算,电容的容量就得是 1×0.01÷1 = 0.01 法拉,也就是 10000 微法。
不过,这只是个大概的估算。
实际应用中,还得考虑好多其他因素。
比如说,电容的耐压值得足够高,不然可容易被击穿。
还有啊,不同类型的电解电容,性能也不太一样。
我之前就碰到过这么个事儿。
有一次帮朋友修一个旧音响,打开一看,里面的电源电解电容都鼓包了。
我就按照上面说的公式算了算,给他换了合适容量和耐压值的电容。
嘿,修好之后那音响效果又杠杠的了。
总之,电源电解电容的计算公式虽然不复杂,但要想真正用好,还得结合实际情况,多琢磨琢磨。
咱可不能马虎,不然电路出了问题,那可就麻烦啦!希望大家以后在碰到相关问题的时候,都能算得准准的,让电路稳稳当当工作。
容值计算公式
容值计算公式在我们的电子世界里,容值计算公式就像是一把神奇的钥匙,能帮我们打开理解电容器的大门。
说起电容器,你可能会想到那些小小的、金属片包裹着的元件,它们在各种电路中默默地发挥着作用。
就拿我之前修家里那台老收音机的经历来说吧。
那台收音机老是有杂音,我琢磨了好久,最后发现可能是电容器出了问题。
在解决这个问题的过程中,我深刻地体会到了容值计算公式的重要性。
容值,简单来说,就是电容器储存电荷的能力。
而计算容值的公式,可不像 1+1=2 那么简单直接。
对于平行板电容器,容值的计算公式是C = εS/ (4πkd) 。
这里面的每个字母都有它特定的含义。
ε 是电介质的介电常数,S 是两极板的正对面积,d 是两极板间的距离,k 则是静电力常量。
比如说,假设我们有一个平行板电容器,电介质是空气(介电常数约为 1),两极板的正对面积是 10 平方厘米,两极板间的距离是 2 厘米。
那么,我们就可以这样计算容值:先把面积 S 换算成平方米,就是 0.001 平方米,距离 d 换算成米,就是 0.02 米。
然后代入公式,C = 1×0.001 / (4×3.14×9×10^9×0.02) ,经过计算就能得出容值啦。
在实际应用中,可不能死记硬背这个公式。
得理解每个参数的意义和它们之间的关系。
就像我修收音机的时候,如果不明白两极板的距离变小会让容值增大,就没法找到问题的关键。
再来说说其他类型的电容器,虽然它们的容值计算公式可能会有所不同,但原理都是相通的。
比如,电解电容器,它的容值会受到电解液的性质、电极的材料等因素的影响。
学习容值计算公式,不仅仅是为了应对考试或者解决技术问题,更是为了让我们能更好地理解这个充满电子设备的世界。
当你明白手机、电脑里那些小小的电容器是如何工作的,是不是会觉得很神奇呢?总之,容值计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去理解,多结合实际的例子去思考,就一定能掌握它的奥秘,让它成为我们探索电子世界的有力工具。
电解电容寿命的计算方法
Load lifeIf the capacitor`s max.operating temperature is at 105℃(85℃),then after applying capacitor`s rated voltage (WV) for Lo hours at 105℃(85℃),the capacitor shall meet the requirements in detail specification.where L0 is called ”load life” or “useful life (lifetime) at 105℃(85℃)”.L x=L0x2(To-Tx)/10x2—△Tx/5where △T x=△T0x(I x/I0)2Ripple life:If the capacitor`s max .operating temperature is at 105℃(85℃),then after applying capacitor`s rated voltage (WV) with the ripple current for Lr hours at 105℃(85℃),the capacitor shall meet the requirements in detail specification . where Lr is called ”ripple life” or ”useful ripple life (ripple lifetime) at105℃(85℃) ”.Lx= L r x2(To-Tx)/10x2(△To-△Tx)/5where △T x=△T0x(Ix/I0)2The (ripple) life expectancy at a lower temperature than the specified maximum temperature may be estimated by the following equation , but this expectancy formula does not apply for ambient below+40℃.L0 = Expected life period (hrs) at maximum operating temperature allowedLr = Expected ripple life period (hrs) at maximum operating temperature allowedLx = Expected life period (hrs) at actual operating temperatureT0 = Maximum operating temperature (℃) allowedTx = Actual operating ambient temperature(℃)Ix = Actual applied ripple current (mArms) at operating frequency fo (Hz)I0 = Rated maximum permissible ripple current IR (mArms) x frequency multiplier (C f) at f0 (Hz)△T0≦5℃= Maximum temperature rise (℃) for applying Io (mArms)△Tc = Temperature rise (℃) of capacitor case for applying Ix (mA/rms)△T x = Temperature rise (℃) of capacitor element for applying Ix (mArms)= K c△T c= K c(T c-T x)where T c is the surface temperature (℃) of capacitor caseTx is ditto.K c is transfer coefficient between element and case of capacitorFrom table below:Dia ≦8Φ10Φ12.5Φ13Φ16Φ18Φ22Φ25Φ30Φ35ΦKc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 1.65鋁電解電容器的壽命估算法則:Lx=Lr*2(To-Tx)/10*2(△To-△Tx)/5△T x=kc(Tc-Tx)△T x=△T0*(Ix/I0)2當取△T x=△T0*(Ix/I0)2時.上述公式為:Lx=Lr*2(To-Tx)/10*2[1-(Ix/I c)2]式中:Lx:實際工作溫度下期望的壽命時間Lr:在允許的最大工作溫度下期望的壽命時間To:允許的最高工作溫度Tx:實際工作時的環境溫度△To:施加紋波電流Io時的最大溫升.一般≦5℃△Tx:施加紋波電流Ix時電容器內部溫升Ix:在工作頻率fo時實際施加的紋波電流Io: 在工作頻率fo時.額定允許的最大紋波電流乘頻率系數所得出的紋波電流Tc:電解電容器外殼的表面溫度Kc:電容器內部和外殼之間的熱傳導系數外殼直徑≦8Φ10Φ12.5Φ13Φ16Φ18Φ22Φ25Φ30Φ35ΦKc 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 1.65公式使用限制:1.溫度低於規定的最高溫度2.不適用於環境溫度低於+40℃电解电容寿命10℃法则t1-t2L2=L1*2*△tL1: 为电容器工作在t1温度时的寿命。
电解电容 纹波 温度 寿命 计算
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Life Estimation Formula for the Capacitors
SUIT TYPE : Chip and other type,general use capacitors 適用範圍: 貼片型,一般品,及其他系列
Lx = Lo × 2(To-Tx)/10 × 2(△To-△Tx)/5
Note: 备注:
for the estimated life time(Lx),the maximum lifetime is 15years . Lx 的最大寿命值为15年。 when the ambient temperature Tx less than 40 ℃ and calculate as standard of 40 ℃ 环境温度Tx不足40℃时,以40℃为计算基准
1. The actual and rated maximum rms ripple current shall be equaled in frequency by using frequency multipliers prescribed for each product series in the catalog. 实际纹波电流与最大额定纹波电流对照使用产品目录中每一系列的频率系数转换成相同频率. 2. How to measure the temperatures of the Tx and Ts 怎样测得Tx和Ts的温度。 Measuring the actual ambient temperature (Tx) and surface temperature(Ts)shall follow the following ways respectively 分别使用以下方法测量实际环境温度Tx和表面温度Ts。 Tx(actual ambient temperature of capacitor) 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) 测量Tx时,热电偶需放置在离铝壳表面20-30毫米的地方,如果空间小于20毫米,则测量距离保持最小10毫米,如果有 靠近热量或使得电容器上的部件产生电容器的温度不稳定,使用模拟电容进行测试。需选择4个以上不同的地方进行测 量,再取平均值。 Ts(surface temperature of capacitor aluminum case) The Ts shall be measured on the surface to the capacitor body,at the half-height of the body(aluminous part),if any part adjacent to the capacitor produces heat and causes the temperature(Ts) 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(Ts) 测量Ts时,是测量电容器的表面温度,需在电容器侧面的中间位置(铝质部分)进行,如果靠近电容器上的部件产生热 量并导致电容器表面温度不稳定(Ts),需要测量电容器表面4个点的温度,再取平均值,即:电容器表面温度(Ts)
电容寿命计算公式
RIFA、Nichicon 、Rubycon的电解电容计算公式电解电容寿命计算是电容电路设计的最关键的一步,它直接考量电容的设计寿命,电容寿命主要受到温度的影响,所以在设计时候考虑到热源和风道,是提高电容寿命的有效方式,在设计时尽量让电容远离热源,通风好,有时利用强制风冷的方式,尽量让电容工作于低温情况下。
关于电容的寿命计算步骤这里不详述,请参考“电解电容寿命设计步骤”一文,以下主要介绍rifa ,nichicon ,Rubycon 电容寿命得计算公式。
1、nichicon 的电解电容寿命计算公式nichicon 的电解电容寿命计算公式分为两种: a 、大封装电解电容(large can type );b 、小封装(miniature type )的电容,以下针对两种电容分别列出其计算公式。
A 、large can type电容结算公式如下:其中:Ln: 估算之寿命(在环境温度Tn 和总纹波In )Lo: 在最大允许工作温度To 和最大允许工作纹波Im 条件下的额定寿命To: 最大允许工作温度Tn: 环境温度to: 在最大允许工作温度To 和最大允许工作纹波电流Im 条件下内部温升量Im :在最大允许工作温度To 条件下的最大允许工作纹波电流有效值(在标准频率条件下的正弦波)In :实际应用的纹波电流有效值Δtn: 在环境温度Tn 和纹波电流In 条件下致使的内部温升K: 因纹波损耗引起温升的加速系数(Tn 从实际应用环境获得,In 根据其规格书中的纹波系数将实际纹波有效值归一到标准频率上的有效值。
其它参数可从规格书中得到)以上公式给出的是一个基本寿命与环境温度函数、热点温度及纹波电流函数之积。
其内部温升Δtn 估算并非由电阻损耗计算方式,而是提供了一个参考点值和相应的比例转换公式。
此公式关键点是归一到标准频率的等效电流有效值In 的求解。
B 、miniature type对小封装的电容有两种情况,对应不同情况有两种计算公式(a)使用规格书的L 值L: 在最大允许工作温度To 和额定DC 电压条件下的额定寿命Bn: 因实际应用纹波损耗引起温升的加速系数;α:寿命常数。