铝电解电容的失效分析 - 图文

2019-08-03 10:37

应用铝电解电容器必须考虑的问题

铝电解电容器的失效

一、铝电解电容器失效的最主要原因 电解液干涸!

电解液干涸的原因 电解液自然挥发 电解液的消耗

电解液自然挥发

电解液的挥发速度随温度的升高而变快; 电解液的挥发速度与电容器的密封质量有关,无论在高温还是在低温条件下都要有良好的密封性。

电解液的消耗

漏电流所引起的电化学效应消耗电解液; 铝电解电容器的寿命随漏电流增加而减少;

漏电流随温度升高而增加:250C时漏电流仅仅是850C时漏电流的不到十分之一;

漏电流随施加电压升高而增加:耐压为400V的铝电解电容器在额定电压下的漏电流大约是90%额定电压下的漏电流的5倍。

电解液干涸的时间就是铝电解电容器的寿命 影响铝电解电容器寿命的因素(温度1)

根据铝电解电容器的电解液的不同,铝电解电容器的最高工作温度可分为: 一般用途:850C;

一般高温用途:1050C: 特殊高温用途:1250C:

汽车发动机舱:140∽1500C;

影响铝电解电容器寿命的因素 (额定寿命小时数)

按寿命小时数铝电解电容器可以分为: 一般用途(常温,3年以内):1000小时; 一般用途(常温,希望比较长的时间):2000小时以上; 工业级:更长的寿命小时数。

影响铝电解电容器寿命的因素 (温度2)

温度每升高100C,寿命小时数减半; 影响铝电解电容器寿命的因素 (电解液)

电解液的多与寡决定铝电解电容器的寿命; 影响铝电解电容器寿命的因素 (应用条件)

高温缩短铝电解电容器寿命;

高纹波电流缩短铝电解电容器寿命; 工作电压过高缩短铝电解电容器寿命;

二、影响铝电解电容器寿命的参数与应用条件 工作电压与漏电流的关系

工作电压与漏电流的关系

CDE生产的450V/4700Uf/850C铝电解电容器的漏电流与施加电压的关系:

温度与漏电流的关系

CDE生产的450V/4700Uf/850C铝电解电容器的漏电流与环境温度的关系:

温度、电压、纹波电流共同作用对寿命的影响

以EPCOS的B43697电子镇流器用铝电解电容器为例 在不同的电压与温度条件下的铝电解电容器寿命不同。

铝电解电容器的寿命与温度、纹波电流的关系

三、铝电解电容器寿命推算方法: 简单寿命推算

根据ESR、热阻、纹波电流推算寿命

根据温度、纹波电流与寿命的关系推算寿命

简单寿命推算方法1

不含有纹波电流工作状态的铝电解电容器的推算:基本依据为“100C法则”,即环境温度每上升100C寿命减半,反之亦然,这个“100C法则”是在零纹波电流条件下适用。在铝电解电容器流过比较大的纹波电流时不一定适用。 简单寿命推算方法2

国产某些品牌铝电解电容器推荐的方法 日本品牌铝电解电容器推荐的方法 基本思路

在额定电压下,铝电解电容器的寿命可以由以下公式计算。

其中,L和L0分别为:实际环境温度T时的寿命和额定最高温度T0时的寿命。可以看到,铝电解电容器的使用寿命随温度下降没100C,寿命增加一倍,即所谓100C法则。因此,无论是使用还是储存,铝电解电容器均应在尽量低的环境温度下为好。例如,850C/1000小时的铝电解电容器在450C使用寿命为16000小时,折合为1年零10个月;290C时为48000小时,折合为5年零6个月;而1000小时折合为42天。可以看到,降低温度对延长铝电解电容器寿命的重要性。

图解计算


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