電解電容使用壽命淺析
2006/5/23 15:00:35 電源在線網(wǎng)
電解電容器的使用壽命與環(huán)境溫度的相對關系如圖I所示，當紋波電流一定時（如額定紋波電流），環(huán)境溫度越高，電解電容器的使用壽命越短。且如果環(huán)境溫度過高，超過了電解電容器的最高額定溫度，將會使電解電容器中電解液沸騰產(chǎn)生過壓將泄壓部件產(chǎn)生不可逆轉泄壓動作造成電解液泄漏，使電解電容器永久性的損壞。因此電解電容器的存儲和使用溫度絕不可超過額定溫度。相反，若降低工作溫度則可以使電解電容器壽命大大增加，如額定最高溫度為85℃的電解電容器在85℃的環(huán)境溫度條件下壽命為1000小時，而環(huán)境溫度降低到60℃，則壽命可以延長到約10000℃，當環(huán)境溫度降低到40℃，則壽命可達約80000小時，在實際使用中常可以看到電解電容器的實際壽命遠比標稱值高得多，這就是使用溫度低于最高額定溫度的原因，因此，若條件允許，盡可能降低環(huán)境溫度來延長電解電容器的使用壽命，是一種很好的辦法，故通常設計中要求電解電容器應遠離發(fā)熱源。
電解電容器的使用壽命不僅與環(huán)境溫度的高低有關，還與紋波電流的大小有關。由于熱應力對電解電容器的使用壽命有決定性的影響，因此，由紋波電流產(chǎn)生的熱損耗是影響電解電容器使用壽命的重要因素。
紋波電流是指流過電解電容器的交流分量電流，它受環(huán)境溫度和交流頻率的影響，環(huán)境溫度不同，紋波電流的最大允許值不同。而當環(huán)境溫度一定時，在允許范圍內(nèi)，流過的紋波電流越大，電解電容器的使用壽命越短，額定溫度為85℃，壽命為1000小時的電解電容器的紋波電流與壽命的關系如圖II所示。究其原因為：電解電容器的散熱性很差，當紋波電流流過電解電容器時，在等效串聯(lián)電阻（ESR）上將電能轉化為熱能，在散熱條件很差的電解電容器的內(nèi)部將引起溫度的上升，產(chǎn)生溫度上升導致壽命降低的效應，使用時應盡可能地減小電解電容器的紋波電流。不僅如此，對于普通電解電容器而言，高頻紋波電流將比工頻紋波電流的熱效應大，因此，在開關電源的輸出濾波或負載具有很高的高頻紋波電流時，應用普通電解電容器會感到明顯發(fā)熱，將導致電解電容器的壽命將下降。
一般情況下，在分析電解電容器的使用壽命時，要同時考慮環(huán)境溫度和紋波電流這兩個因素。電解電容器的使用壽命是由紋波電流和環(huán)境溫度共同確定的。在允許范圍內(nèi)，紋波電流越大，環(huán)境溫度越高，電解電容器的使用壽命越短，而且環(huán)境溫度越高所允許的紋波電流越小。
在應用電解電容器時，要根據(jù)需要，選擇合適的最高額定溫度和使用壽命值。通常，額定溫度高、額定壽命長的電解電容器的價格也相應較高。雖然，若環(huán)境溫度過高，即使不超過了所使用的電解電容器的最高額定溫度，也會感到電解電容器過早損壞。不僅如此，紋波電流產(chǎn)生的熱損耗對電解電容器的使用壽命有很大的影響，所以，一般在選擇電解電容器時，要選擇額定值比要求值稍高一些的電解電容器。但從經(jīng)濟角度看，因額定溫度越高，使用壽命越長的電解電容器的價格越高，所以，一般情況下，若沒有特殊要求，選擇高額定電壓為+85℃，使用壽命為1000h的電解電容器通常可以滿足設計要求。
電解電容器的使用壽命不僅與環(huán)境溫度的高低有關，還與紋波電流的大小有關。由于熱應力對電解電容器的使用壽命有決定性的影響，因此，由紋波電流產(chǎn)生的熱損耗是影響電解電容器使用壽命的重要因素。
紋波電流是指流過電解電容器的交流分量電流，它受環(huán)境溫度和交流頻率的影響，環(huán)境溫度不同，紋波電流的最大允許值不同。而當環(huán)境溫度一定時，在允許范圍內(nèi)，流過的紋波電流越大，電解電容器的使用壽命越短，額定溫度為85℃，壽命為1000小時的電解電容器的紋波電流與壽命的關系如圖II所示。究其原因為：電解電容器的散熱性很差，當紋波電流流過電解電容器時，在等效串聯(lián)電阻（ESR）上將電能轉化為熱能，在散熱條件很差的電解電容器的內(nèi)部將引起溫度的上升，產(chǎn)生溫度上升導致壽命降低的效應，使用時應盡可能地減小電解電容器的紋波電流。不僅如此，對于普通電解電容器而言，高頻紋波電流將比工頻紋波電流的熱效應大，因此，在開關電源的輸出濾波或負載具有很高的高頻紋波電流時，應用普通電解電容器會感到明顯發(fā)熱，將導致電解電容器的壽命將下降。
一般情況下，在分析電解電容器的使用壽命時，要同時考慮環(huán)境溫度和紋波電流這兩個因素。電解電容器的使用壽命是由紋波電流和環(huán)境溫度共同確定的。在允許范圍內(nèi)，紋波電流越大，環(huán)境溫度越高，電解電容器的使用壽命越短，而且環(huán)境溫度越高所允許的紋波電流越小。
在應用電解電容器時，要根據(jù)需要，選擇合適的最高額定溫度和使用壽命值。通常，額定溫度高、額定壽命長的電解電容器的價格也相應較高。雖然，若環(huán)境溫度過高，即使不超過了所使用的電解電容器的最高額定溫度，也會感到電解電容器過早損壞。不僅如此，紋波電流產(chǎn)生的熱損耗對電解電容器的使用壽命有很大的影響，所以，一般在選擇電解電容器時，要選擇額定值比要求值稍高一些的電解電容器。但從經(jīng)濟角度看，因額定溫度越高，使用壽命越長的電解電容器的價格越高，所以，一般情況下，若沒有特殊要求，選擇高額定電壓為+85℃，使用壽命為1000h的電解電容器通常可以滿足設計要求。
聲明：本信息內(nèi)容的真實性未經(jīng)電源在線網(wǎng)證實，僅供參考。
