铝电解电容的失效分析 - 图文(5)

2019-08-03 10:37

铝电解电容器压力释放装置

电化学过程导致压力释放装置动作

铝电解电容器的漏电流就是电化学过程,前面已经详尽论述,不再赘述。电化学过程将产生气体,这些气体的聚集将造成铝电解电容器的内部气压上升,最终达到压力释放装置动作泄压。

温度过高导致压力释放装置动作 铝电解电容器温度过高可能是环境温度过高,如铝电解电容器附件有发热元件或整个电子装置就出处在高温环境;

铝电解电容器温度过高的第二个原因是芯包温度过高。铝电解电容器芯包温度过高的根本原因是铝电解电容器流过过高的纹波电流。过高的纹波电流在铝电解电容器的ESR中产生过度的损耗而产生过度的发热使电解液沸腾产生大量气体使铝电解电容内部压力急剧升高时压力释放装置动作。

瞬时超温

通常铝电解电容器的芯包核心温度每降低100C,其寿命将增大到原来的一倍。这个核心大致位于电容器的中心,是电容器内部最热的点。可是,当电容器升温接近其最大允许温度时,对于大多数型号电容器在1250C时,其电解液要受到电容器芯包的排挤(driven),导致电容器的ESR增大到原来的10倍。在这种作用下,瞬时超温或过电流可以使ESR永久性的增大,从而造成电容器失效。在高温和大纹波电流的应用中特别要警惕瞬时超温发生的可能,还要额外注意铝电解电容器的冷却。

瞬时过电压的产生 上电冲击

上电过程中,由于滤波电感释放储能到滤波电容器中,导致滤波电容器的过瞬时过电压。

上电过电压示意图

电容过电压失效的防范

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的瞬时高电压是经常出现的。 选择承受瞬时过电压性能好的铝电解电容器,RIFA有的铝电解电容器就给出了瞬时过电压值参数。

六、购买铝电解电容器需要注意的问题 防范质量陷进!

不要应用来路不明的铝电解电容器(1)

为什么不要应用来路不明的铝电解电容器?最根本的原因是我国的电子元件市场曾经历过拆机件、水货、假货充斥市场情况。随着时代的发展,这种现象越来越少。

但是需要注意的是,半导体器件是尚可用拆机件,而铝电解电容器绝不能应用拆机件!原因是铝电解电容器的寿命在各类电子元件中寿命是最短的。国外报废的电子产品的拆机件中,铝电解电容器的剩余寿命是最少的。如果仅仅是做实验还能勉强,如果试作产品,其结果是可想而知的。

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不要应用来路不明的铝电解电容器(2)

套膜是伪劣铝电解电容器“翻新”的常用手法。通常将买来的铝电解电容器套上升两档标注额定电压的新套膜热缩管,其印刷水平可以以假乱真。

铝电解电容器的“偷电压”

由于铝电解电容器的浪涌电压是额定电压的1.15倍,对于350V耐压的铝电解电容器的浪涌电压为402V,高于220V+20%对应的整流峰值电压370V:而对于300V额定电压的铝电解电容器的浪涌电压为345V,可以满足243V交流有效值输入电压。如果用额定电压300V的阳极箔替代额定电压400V的阳极箔将会大大降低铝电解电容器的成本。有的铝电解电容器生产厂商就是采用这种“偷电压”的方法降低生产成本。 偷“电压”的后果

在一般的应用中,为了避免过大的漏电流,延长铝电解电容器的寿命,通常要降低铝电解电容器的使用电压,一般取0.9以下。

如果选用了偷“电压”的铝电解电容器就将已经留出的电压富余量丧失殆尽,甚至可能使工作电压超过额定电压,这就使漏电流大大增加,从而大大的减少了铝电解电容器的寿命。

拆机件

拆机件通常是国外报废的电子设备上的元件,如果的拆的精心,多数器件经过筛选在一般性能上看还是可以用的。唯有铝电解电容器是绝对不能用的。

其原因是,铝电解电容器的寿命相对而言太短了,在额定温度下仅1000∽4000小时,尽管大多数铝电解电容器生产厂商宣称在400C可以用10年甚至几十年,但是应用环境是不可预知的,如显示器的内部温度远远不止450C!因此,几年下来,铝电解电容器所剩下的有效寿命一般很低,不能用于电子产品。

翻新铝电解电容器

翻新铝电解电容器也比较恶劣,通常是收集国外下线铝电解电容器,重新浸电解液后封装。尽管国外著名铝电解电容器检测比国内严格,有些下线的铝电解电容器性能还是接近于国内正品率电解电容器。但是,其性能还是不如国内正牌铝电解电容器。 下线电容器(一)

在国内电子市场上可以看到下线铝电解电容器,通常是一些不负责任的销售商为了获得市场竞争力,到铝电解电容器生产厂收购下线铝电解电容器,剔除没有电容量和击穿的,拿到市场上销售。

下线铝电解电容器的特点是,用万用表测试电容量是正常的。但是如果测试漏电流和损耗因数高于正品铝电解电容器。而漏电流和损耗因数用户一般是不测试的。 下线电容器(二)

这种下线的铝电解电容器作为耦合电容器时会导致后级的偏置电压偏移,但是又找不出原因;如果用于延迟应用时,会出现延迟时间明显小于设定值或延迟时间不稳定的现象,这是因为铝电解电容器在施加直流电压后漏电流回见效的原因。

由于下线铝电解电容器的漏电流大,实际寿命明显短于预期寿命,例如预期寿命为5年,实际上只有2-3年。这在电子产品的使用初期是根本看不到的。从这里也会看到9000系列质量认证的重要性。

如果下线铝电解电容器用在大纹波电流或高温的应用是极其危险的,其原因是过高的漏电流会导致铝电解电容器在大纹波电流或高温应用时的温度更高,轻者寿命缩短,严重时会导致铝电解电容器“爆浆”而失效。

套膜电容器

套膜是伪劣铝电解电容器“翻新”的常用手法。通常将买来的铝电解电容器套上升两档标注额定电压的新套膜热缩管,其印刷水平可以以假乱真。例如将额定电压250V的铝电解电容器换上额定电压400V的铝电解电容器,这样的铝电解电容器的“价值”将翻番甚至更高。套膜铝电解电容器之制造就是利用了通常要电压降额的习惯,在电压降额后可能正好是套膜铝电解电容器的浪涌电压值,在这个电压下,套膜铝电解电容器还是能用一段时间的。

国外电解电容器厂商的问题

有的国外铝电解电容器制造商在为发达国家供货时是优质电解电容器。 而为我国供货时的电容量总是负偏差,其质量不如发达国家供货的品质。

其原因除了有歧视我国外,最主要的是在我国,它们的铝电解电容器卖不出价格,智能在偷电容量上补偿。

为了降低在我国市场的售价,国外铝电解电容器生产厂商往往推出的是寿命相对端的“经济型”铝电解电容器,如CDE就转为我国推出2000小时的铝电解电容器,这时在欧美市场上看不到的,因此,不要以为国外的铝电解电容器寿命都长。

测试铝电解电容器耐压的简单方法 可能性:铝电解电容器的介质膜是通过阳极氧化方式获得,因此,短时间的小电流“击穿”不会损坏铝电解电容器。

基本方法:将铝电解电容器串联一10K电阻:缓缓增加所施加的电压,保持充电电流在1mA以下(对应电阻上的电压低于10V),直到即使不继续增加所施加的电压电流仍不降低时对应的电压就是电解电容器的击穿电压;这个电压的90%就是电解电容器的额定电压。 这种方法只适用于铝电解电容器。

测试电路

购买铝电解电容器的准则

到具有信誉的铝电解电容器生产厂商处或到有信誉的著名铝电解电容器制造商的代理机构购买。

尽量不要到电子市场或信誉不足的代理机构处购买。


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