電解電容壽命受何影響?如何計(jì)算電解電容壽命

電解電容壽命是被關(guān)心的問(wèn)題之一，因?yàn)殡娊怆娙輭勖苯佑绊懙诫娊怆娙莸恼Ｊ褂煤透鼡Q。為此，大家又必須增進(jìn)對(duì)電解電容壽命的了解，如何種情況會(huì)降低電解電容壽命等。本文中，將對(duì)鋁電解電容壽命的影響因素以及電解電容壽命計(jì)算方法加以介紹。如果你對(duì)本文內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、電解電容介紹

電解電容器是以電解的方法形成的氧化皮膜作為介質(zhì)而做成的電容器。而鋁電解電容器是以高純度鋁當(dāng)陽(yáng)極，和以乙二醇、丙三醇、硼和氨水等等所組成的糊狀物當(dāng)電解液，在電解液中電解使鋁表面產(chǎn)生一層極薄的氧化鋁膜為介質(zhì)所做成的電容器。電解電容器因?yàn)殡娊橘|(zhì)薄膜可以作得很薄，因此可以做出體積小容量大的電容器，為大容量電容器的主要的零件。但是電解電容器卻有不少缺哈，例如頻井特性和溫度特性差，而且漏電流和介質(zhì)損失大等等。另外，當(dāng)極性被反接時(shí)或兩端所加得電壓超出規(guī)格時(shí)，其安全性將被破壞，電解液將被氣化而爆出(即俗稱所謂的擊穿)。

有很多的外在環(huán)境因素都會(huì)引起電解電容器性能上的劣化，如溫度、濕度、氣壓和振動(dòng)等，電氣方面的影響則包括了電壓、漣波、電流和充放電等。在環(huán)境因素中以溫度對(duì)電容器壽命的影響最大，且會(huì)使靜電容量變小，損失增大。另外，鋁電解電容器因?yàn)楸绕渌娙萜鲹p失(內(nèi)部電阻)較大，由漣波電流所引發(fā)的熱對(duì)壽命也會(huì)造成很大的影響。另外，某些純A類擴(kuò)大機(jī)所需的高偏流會(huì)引起高熱，高熱容易導(dǎo)致所有相關(guān)零件使用壽命嚴(yán)重的縮短，這其中又以電源重鎮(zhèn)的電解電容器為甚。高熱會(huì)使得電解電容器的性能迅速劣化，壽命及靜電容量都縮短到只有原來(lái)的幾分之一，如此一來(lái)濾波電容等于失去作用，很容易機(jī)器便會(huì)出現(xiàn)故障。

二、電解電容壽命探析

鋁電解電容現(xiàn)在已經(jīng)是使用最廣泛的元器件之一了，然而我們也或多或少會(huì)聽(tīng)說(shuō)電解電容失效的問(wèn)題。那么，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路的時(shí)候，就不得不考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.鋁電解電容為什么會(huì)失效呢?

2.鋁電解電容失效與哪些因素有關(guān)?

3.電解電容壽命如何計(jì)算?

接著依次來(lái)看這幾個(gè)問(wèn)題。

(一)鋁電解電容為何失效?

這個(gè)問(wèn)題還得提下鋁電解電容的構(gòu)造。

通用型鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型的結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極為鋁金屬箔，介質(zhì)是用電化學(xué)方法在陽(yáng)極金屬箔表面上形成的閥金屬氧化膜Al2O3，陰極則為多孔性電解紙所吸附的工作電解質(zhì)。

通俗理解，電容都是由兩個(gè)導(dǎo)電板并排放到一起就構(gòu)成了。正極是鋁(陽(yáng)極箔)，中間介質(zhì)是不導(dǎo)電的氧化鋁(陽(yáng)極氧化膜)，負(fù)極就是電解液了。

電解電容失效，主要原因就出在了這個(gè)電解液上了。這個(gè)電解液自己會(huì)分解產(chǎn)生氣體，也會(huì)與氧化膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體。當(dāng)然，正常使用情況下，這個(gè)速率是非常慢的，不然豈不是沒(méi)法用了。

所以，電解壽命的長(zhǎng)短，主要決定于這個(gè)電解液，啥時(shí)候電解液沒(méi)了，電容也就失效了。

(二)鋁電解電容失效影響因素

鋁電解電容失效速度與電解液的揮發(fā)速度有關(guān)，而揮發(fā)的速度主要取決于溫度。電解電容內(nèi)部的溫度，取決與環(huán)境溫度和紋波電流。

如果是用在電源紋波比較小的場(chǎng)合，那么電解電容的溫度就主要由環(huán)境溫度決定了。

如果是用在在紋波電流比較大場(chǎng)合，電解電容的ESR是不能忽略的，比如用在開(kāi)關(guān)電源里面，因?yàn)镋SR的存在，電解電容會(huì)主動(dòng)發(fā)熱。

其實(shí)如果翻開(kāi)電容規(guī)格書(shū)，我們也可以看到電解電容有個(gè)參數(shù)叫做最大紋波電流。

以某廠的電解電容為例

主要注意的是，這個(gè)紋波電流為有效值Irms。

(三)鋁電解電容壽命計(jì)算

溫度升高， 化學(xué)反應(yīng)速率( 壽命消耗) 增大， 一般來(lái)說(shuō)， 當(dāng)所處環(huán)境溫度每上升10℃ ，化學(xué)反應(yīng)速率(K 值) 將增大 2-10 倍，即電容工作溫度每升高 10℃ ，電容壽命減小一倍，電容工作溫度每下降 10℃ ，其壽命增加一倍。

Lo為電解電容工作最高溫度對(duì)應(yīng)的壽命，一般來(lái)說(shuō)電解電容規(guī)格書(shū)都會(huì)有相應(yīng)的參數(shù)。

需要注意的是，各個(gè)廠家的壽命計(jì)算公式不盡相同，不過(guò)也都是相近的。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，通過(guò)公式計(jì)算出的壽命可以做一個(gè)大致的參考。

結(jié)論：

1.很多電解電容在最高溫度工作時(shí)，壽命只有2000小時(shí)(0.2年)，所以必須考慮壽命問(wèn)題。

2.溫度每升高10攝氏度，電解電容壽命下降一半。

3.溫度，紋波電流都是影響電解電容的重要因素。

以上便是此次小編帶來(lái)的“電解電容壽命”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)電解電容壽命的影響因素和計(jì)算方式具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!