电解电容寿命的计算方法
固态电解电容寿命计算公式
固态电解电容寿命计算公式固态电解电容的寿命计算可不是个简单的事儿，不过别担心，咱们一起来好好捋捋。
先来说说为啥要关心固态电解电容的寿命。
就拿我之前遇到的一件事来说吧，我给家里组装了一台电脑，用了没多久，电脑就频繁死机、重启。
我一开始还以为是系统出了问题，各种重装系统、更新驱动，可都没啥用。
后来找了个懂行的朋友一看，原来是主板上的固态电解电容出了毛病，寿命到了，性能不稳定。
这可把我给郁闷坏了，花了不少时间和精力去折腾。
从那以后，我就特别在意这固态电解电容的寿命问题。
要计算固态电解电容的寿命，得先搞清楚几个关键的因素。
其中最重要的就是工作温度和纹波电流。
工作温度越高，电容内部的化学变化就越剧烈，寿命也就越短；纹波电流越大，电容承受的压力也就越大，同样会缩短寿命。
一般来说，我们可以使用下面这个公式来大致计算固态电解电容的寿命：L = L0 × 2^[(T0 - T)/10] × I0^(-0.4) 。
这里的 L 就是估算的电容寿命，L0 是电容在额定温度和额定纹波电流下的标称寿命，T0 是电容的额定工作温度，T 是实际工作温度，I0 是电容的额定纹波电流。
比如说，有一个固态电解电容，它的标称寿命 L0 是 5000 小时，额定工作温度 T0 是 85℃，额定纹波电流 I0 是 1 安培。
如果它实际工作温度是 65℃，实际纹波电流是 0.8 安培，那我们来算算它的寿命。
首先，(T0 - T)/10 = (85 - 65)/10 = 2。
然后 2^[(T0 - T)/10] = 2^2 = 4 。
接着，I0^(-0.4) = 1^(-0.4) = 1 。
所以，寿命 L = 5000 × 4 × 1 = 20000 小时。
但要注意，这只是个大致的估算，实际情况可能会更复杂。
因为电容的使用环境、工作电压、制造工艺等都会对寿命产生影响。
再比如说，在一些高温高湿的环境中，电容可能会更容易受到腐蚀，从而缩短寿命。
铝电解电容寿命计算
铝电解电容寿命计算
一、老化速率的估算：
1.上电老化法：
将电容器以额定电压上电，根据老化加速现象，可以通过一定时间的
上电老化来模拟长时间的使用情况，然后通过测量电容值和电阻值的变化
来估算老化速率。
2.高温老化法：
将电容器置于高温环境下，在一定时间内观察电容值和电阻值的变化
情况，通过测量结果推算老化速率。
二、寿命预测的评估：
寿命预测是指根据老化速率估算结果，结合已知的老化模型和工作条件，来评估电容的使用寿命。
寿命预测主要包括以下几个方面：
1.应力与老化模型分析：
分析电容在不同工作条件下所受的应力，包括电压应力、温度应力、
电流应力等，通过建立老化模型，估算电容的老化速率。
2.寿命试验与寿命模型：
进行一系列的寿命试验，通过测量电容值和电阻值的变化来评估电容
器的寿命。
同时，根据试验数据建立寿命模型，并根据模型进行寿命预测。
3.可靠性评估：
通过对电容器寿命的评估来评估电路的可靠性，从而预测系统的可靠性。
可靠性评估一般包括寿命试验、故障数据分析、可靠度预测等。
总结起来，铝电解电容寿命计算主要包括老化速率的估算和寿命预测的评估。
通过对电容的老化机制、应力分析和寿命模型的建立，可以对电容器的使用寿命进行估算和预测。
这对于电子设备的可靠性设计和电路寿命评估具有重要意义。
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Δ 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Δ 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、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。
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。
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：
电解电容使用寿命计算
电解电容使用寿命
影响电解电容寿命的因素有很多种，比如电解液的类型、工作状态、封装规格和使用环境等等，计算电容寿命公式:Lx＝L0*KT*KR1*Kv
Lx:电容预期寿命
L0/LR:电容加速寿命,可以查阅电容规格书.
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(T0-Tx)/10次方
T0:电容最高工作温度(85或105)
Tx:电容实际工作温度
KR1/KR2:纹波电流影响系数.
KR1与L0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
Kv:工作电压影响系数
康富松电解电容（KFSON）厂家生产的电容器产品系列众多，品种齐全；产品包括：长寿命电解电容器、高频低阻电解电容、UPS 专用电解电容，LED专用电解电容器等，康富松产品被广泛用于LED驱动电源、UPS电源、工业控制设备等各大领域。
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：。
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】。
最新MTBF寿命计算公式
M T B F寿命计算公式寿命计算公式1.1 MTBF（平均间隔失效时间）预估1.1.1概述MTBF之计算系依据军用手册MIL-HDBK-217F“电子设备之可靠性预估”来进行，此部份涵盖了电子零件实际的应力关系、失效率。
MIL-HDBK-217的基本版本将保持不变，只有失效率的资料会更新。
在评估过程之前，应确定各元器件的相关特性（如基本失效率、质量等级，环境等级等等）。
1.1.2定义“MTBF”的解释为“平均间隔失效时间”而MTBF是由MIL-HDBK-217E.F计算，以25℃环境温度为参考温度。
1.1.3电解电容寿命预测Rubycon品牌的电解电容的寿命计算公式L X＝Lr×2[(To-Tx)/10]×2(ΔTs/Ao-ΔTj/A)，L X：预测寿命（Hr），Lr：制造商承诺的在最高工作温度（To）及额定纹波电流（Io）下的寿命，To：最高工作温度—105℃或85℃，Tx：实际外壳温度（℃），ΔTs：额定纹波电流（Io）下的电解电容中心温升（℃），ΔTj：实际纹波电流（Ix）下的电解电容中心温升（℃），A： A＝10－0.25×ΔTj，（0≤ΔTj≤20）Ao：Ao＝10－0.25×ΔTs，其中ΔTs＝α×ΔTco＝α×Io2×R/（β×S），ΔTj＝α×ΔTcx＝α×Ix2×R/（β×S），ΔTco：额定纹波电流（Io）下的电解电容外壳温升（℃），ΔTcx：实际纹波电流（Ix）下的电解电容外壳温升（℃），α：电解电容中心温升与外壳温升的比例系数，Ix：纹波电流的实际测量值（Arms），Io：额定的纹波电流值（Arms），R：电解电容的等效串连阻抗（Ω），S：电解电容的表面积（cm2），S=πD×（D＋4L）/4，β：热辐射常数，一般取β＝2.3×10-3×S-0.2，D：电解电容的截面积的直径（cm），L：电解电容的高度（cm），nichicon品牌的电解电容的寿命计算公式L X＝Lr×2[(To-Tx)/10]×21-(Ix/Io)2/K，K：温升加速系数，＝10－6×（Tx－75℃）/30 （Tx≤75℃时，K 值取10）其余字符的表达含意同上。
电解电容寿命计算
Ф(mm) β ×10 -3
5~8
10
2.16
2.10
6.C F: 频率补偿系数 : 参考目录资料。
13
16
1.20
1.25
13
16
2.05
2.00
注: 此寿命计算公式只适用于东莞冠坤电子有限公司的所有系列
75 20 1.90
18 1.30
18 1.96
85
105
15
5
1.70 1.00
22 1.35
25 1.40
30 35 1.50 1.65
22
25
30 35
40
1.88
1.84 1.75 1.64
1.58
β: 放热系数． A:电容器的表面积 (cm 2 ).
π
A=
D
4
D:铝壳的直径 (cm);L: 铝壳的长度（ cm）
R:内部阻抗 ( 串联等效阻抗 ).
R=
tan δ 2πfc
× (D+4L)
tan δ: 损失角正切值 f ：测试频率（ HZ） C：容量.I RC=I × C F × C T I: 额定纹波电流 . （参考规格表中的规定值） CF: 频率补偿系数． CT: 温度补偿系数．
Su'scon electronic enterprise co.,ltd.
電解電容器壽命推算公式
1. 在額定 DC電壓下的保正壽命 ( 適用于不必考慮紋波電流影響的場合）
Lx=Lo × 2
To-Tx 10
×2
- △Ｔ △To
2. 在允許最大紋波電流疊加條件下的保證壽命
( 適用于須考慮紋波電流影響的場合）
Lx=Lr × 2
电解电容寿命计算方法
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。
铝电解电容寿命计算方法
铝电解电容寿命计算方法1.液体电解电容寿命计算方法：液体电解电容的寿命通常由电解液的电导率、厚度以及电解液中氧化铝颗粒的电导率等因素决定。
根据经验公式可计算如下：寿命（小时）=1.440×10^15×（C/V）^n×Z/T其中，C为电容值（μF），V为工作电压（V），n为电压系数（可参考铝电解电容厂商提供的数据），Z为电解液电导率（S/cm），T为工作温度（℃），常温下Z一般取0.1-2 S/cm之间。
2.固体电解电容寿命计算方法：固体电解电容的寿命通常由陶瓷介质的电导率、电容值和工作电压等因素决定。
根据经验公式可计算如下：寿命（小时）=0.1×10^6×[(C×V)/(I×T)]^(1/3)其中，C为电容值（μF），V为工作电压（V），I为等效串联电阻（Ω），T为工作温度（℃），I值可通过测试或参考铝电解电容厂商提供的数据得到。
3.等效串联电阻计算方法：等效串联电阻是指电容器在工作状态下所表现出的电阻，其值与寿命成正相关。
可以通过测试或参考铝电解电容厂商提供的数据得到。
需要注意的是，上述计算方法是根据经验公式得出的估算值，在实际应用中可能存在误差。
因此，工程师在设计电路时，应综合考虑电容器的额定参数、使用环境和寿命要求等因素，选择合适的铝电解电容器，并进行合理的设计和布局，以确保电路的可靠性和稳定性。
此外，还需要注意以下几点：1.工作电压不应超过电容器的额定电压，以避免击穿和损坏电容器。
2.工作温度应在电容器能够承受的范围内，过高的温度会加速电容器老化，缩短寿命。
3.合理选择电解液类型和固体介质，不同的材料具有不同的寿命和性能特点，需根据具体需求进行选择。
综上所述，铝电解电容寿命的计算方法主要是根据电容器的工作参数和材料特性进行估算，具体的计算公式和方法可根据实际情况和厂商提供的数据进行合理选择和应用。
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。
电解电容寿命计算基本公式
1.电解电容寿命计算基本公式L X=L0 ×K TEMPL X ：电解电容器实际寿命L0 ：目录标示寿命寿命K TEMP ：温度关系影响系数2.电解电容使用不同温度时寿命计算公式L X ＝L0 ×K TEMP ＝L0 ×B10)0 (TX TL X ：电解电容器实际寿命L0 ：目录标示寿命寿命T0 ：目录标示之电解电容最高使用温度℃T X ：电解电容实际使用温度℃(B：温度系数)22-1例1、使用KLE 5000HR时，使用温度超过目录标示温度时目录105℃ 1000HR寿命使用在115℃时00XL X ＝L0 ×B10)0 (TX T-＝5000×210115 105-＝5000×21010-＝5000×2-1＝2,500 HR2-2例2、使用KLE 5000HR时，使用温度低于目录标示温度时目录105℃ 5000HR寿命使用在75℃时0 0XL X ＝L 0 × B10)0(TX T - ＝5000 × 21075105-＝5000 × 21030＝5000 × 23＝40,000 HR3.电解电容Ripplee 关系寿命计算公式L X = L 0 × K TEMP × K voltage × K ripple= L 0 × B 10)0(TX T -× 250TT ∆-∆※L X：电解电容器实际寿命□L0 ：电解电容器目录标示寿命寿命□B：系数)2(≈□T0 ：目录标示之电解电容最高使用温度℃□T X ：电解电容实际使用温度℃□K ripple：Ripplee系数)2(≈□T0 ：最大标示Ripple印加时温升□T：电容器使用之Ripple电流在电容器中心增加温度3-1例1、使用KLE 5000HR时，Ripple关系（环境温度75℃，电容中心因Ripple温升10℃时）L x = L 0 × B 10)0(TX T - × 250T T ∆-∆ ＝5000 × 21057105℃℃-× 25105℃℃-＝5000 × 21030℃× 255-℃＝5000 × 23× 2-1＝5000 × 8× 1/2＝20,000 HR3-2例2、使用KLE 5000HR 时，Ripple 关系（环境温度85℃，电容中心因Ripple 温升0℃时）L x = L 0 × B 10)0(TX T - × 250T T ∆-∆ ＝5000 × 21058105℃℃-× 2505℃℃-＝5000 × 21020℃× 255℃＝5000 × 22 × 21＝5000 × 4 × 2＝40,000 HR4.电容器中心点上升温度△T□电容器经过涟波电流后中心温度上升 □ 可算出寿命□△T ＝ K C × (Ts – Tx)□K C：下列表中系□T S ：电容器表面之温度□T X ：周围温度￠径（m/m）5￠~8￠10￠12.5￠16￠18￠22￠25￠KC 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 ￠径（m/m）30￠35￠40￠50￠63.5￠76￠89￠100￠KC 1.50 1.65 1.75 1.90 2.20 2.50 2.80 3.10。
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。
电解电容寿命计算
GND
IIp 0
II = IIp
(假定為三角形波形)
1 1 × 3 2
IO = IOp
(假定為三角形波形)
TO1 3 ⋅ TO
等效紋波電流
II IO Converted value (120 Hz) I = + FI FO
2
2
II , IO : 紋波電流 FI , FO : 頻率係數
L L0 : 實際使用時的推算壽命 : 最高使用溫度時的壽命 f (T) : 溫度係數
f(T) = 2
f (I) : 紋波電流係數
T m a x− T a 10
f(I) = 2
∆Tj C − 10 - 0.25 × ∆ Tj
注:溫度係數及紋波電流係數為敝公司通過實驗取得的結果 Rubycon 保密
B)高頻率 例：100kHz
I ( r .m . s .) =
IL η L
IH + η H
2
2
A)基本頻率 A)基本頻率的紋波電流有效值 AL TL1 TL
I: 紋波電流合成有效值 IL: 基本頻率紋波電流有效值 IH: 高頻率紋波電流有效值 ηL: 基本頻率紋波電流的頻率係數 ηH: 高頻率紋波電流的頻率係數
2
壽 命 計 算 公 式
壽命計算公式的由來
鋁電解電容的工作狀態及工作環境，是影響其壽命的主要因素。 在衆多因素中，又以環境溫度的高低和紋波電流的大小對電容壽命的影響最大。 利用溫度係數和紋波電流係數，通過對基本壽命的增減分析，可以推算出特定條件下的壽命。
L =L 0 ⋅ f (T ) ⋅ f ( I )
最高使用溫度 (Tmax)=105℃ 額定紋波電流 =2480mAr.m.s. @100kHz, 105℃ 該產品的溫度係數
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。
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Load life
If 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)2
Ripple 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)2
The (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 allowed
Lr = Expected ripple life period (hrs) at maximum operating temperature allowed
Lx = Expected life period (hrs) at actual operating temperature
T0 = Maximum operating temperature (℃) allowed
Tx = 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 case
Tx is ditto.
K c is transfer coefficient between element and case of capacitor
From table below:
Dia ≦8Φ10Φ12.5Φ13Φ16Φ18Φ22Φ25Φ30Φ35Φ
Kc 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-t2
L2=L1*2*
△t
L1: 为电容器工作在t1温度时的寿命。
L2：为电容器工作在t2温度的寿命。
△t：温度系数。
工作温度下降10℃寿命延长一倍，反过来则缩短一倍。
例：2200/10V 10*20 105℃ WE 2000H
L1=2000H t1=105℃
105℃-85℃
当工作温度为85℃时则： L2=2000*2* =8000H
10℃
反激开关电源输出电容计算
1、设定开关工作频率：f=60kHz ，输出电流Io=1A ；根据变压器，输入、输出电压求实际最大占空比Dmax=0.457；
2、计算Toff 、Ton ：
Toff=1/f*(1-Dmax)=9.05 Ton=1/f*Dmax=7.62
3、计算输出峰值电流：
Ipk=
D Io −12 =A 68.3543
.01
*2= 4、根据反激式输出波形，来计算输出电容量：
由上图波形可知：Io 减少、Uo 也减小，即输出电解电容主要维持t1到t2时间段电压。
设输出纹波为120mV 则：
Vp-p=Ipk*
*min min p
Vp Ton
Ipk C C Ton −=⇒
Cmin=3.68*
uF mV
us
7.23312062.7=
5、纹波电流，一般取输出电流的5%〜20%，即Inppl=20%*1=0.2A 实际每个电解电容的纹波电流
为0.2A ，故满足设计要求。
6、ESR=
Ω==−=∆∆m A
mV
Iripple p Vp I V 6002.0120 实际最大值 7、ESR=Ω==−−m C 2787
.23310*65min 10*656
6 经验公式
注：ESR 值需要根据实际纹波电流大小而定，实际使用值比计算值应小得多；大概是最大值的
20%左右或更小。
Vo
I o。