首先要明确一点,铝电解电容一定会坏,只是时间问题。影响电容寿命的原因有很多,过电压,逆电压,高温,急速充放电等等,正常使用的情况下,影响多数就是温度,因为温度越高电解液的挥发损耗越快。需要注意的是这里的温度不是指环境或表面温度,是指铝箔工作温度。厂商通常会将电容寿命和测试温度标注在电容本体。
因电容的工作温度每增高10℃寿命减半,所以不要以为2000小时寿命的铝电解电容就比1000小时的好,要注意确认寿命的测试温度。每个厂商都有温度和寿命的计算公式,在设计电容时要参照实际数据进行计算。需要了解的是要提高铝电解电容的寿命,第1要降低工作温度,在PCB上远离热源,第二考虑使用zui 高工作温度高的电容,当然价格也会高一些。
电解电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容,隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容,滤波可以选用电解电容,旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象,并且核对它的电容值。安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。
寿命估算(life expectancy):电解电容在zui 高工作温度下,可持续动作的时间。
lx=lo*2(to-ta)/10
lx=实际工作寿命
lo=保证寿命
to=zui 高工作温度(85℃105℃)
ta=电容器实际工作周围温度
example:规范值105℃/1000hrs
65℃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zui 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。
铝电解电容的失效机理
1.漏液
2.介质击穿
3.开路
当电容器内部的连接性能变差或失效时,通常就会发生开路。电性能连接变差的产生可能是腐蚀、振动或机械应力作用的结果。当铝电解电容在高温或潮热的环境中工作时,阳极引出箔片可能会由于遭受电化学腐蚀而断裂。阳极引出箔片和阳极箔的接触不良也会使电容器出现间歇开路。
4.其他
1)在工作早期,铝电解电容器由于在负荷工作过程中电解液不断修补并增厚阳极氧化膜(称为补形效应),会导致电容量的下降。
2)在使用后期,由于电解液的损耗较多,溶液变稠,电阻率增大,使电解质的等效串联电阻增大,损耗增大。同时溶液黏度增大,难以充分接触铝箔表面凹凸不平的氧化膜层,这就使电解电容的有效极板面积减小,导致电容量下降。此外,在低温下工作,电解液的黏度也会增大,从而导致电解电容损耗增大与电容量下降等后果。
薄膜电容器市场分析预测
为了阻止开关模式电源滤波市场从标准的5毫米PET薄膜电容器转向表面贴装多层陶瓷贴片电容器,薄膜电容器产业在1995年到2005年这十年间投资了数百万美元,以开发具有以下特性的薄膜贴片电容器:可以表面贴装;能够承受焊接温度。
价格与有引线的直流薄膜电容器市场相当;提供基于薄膜的电容器的全部特点。
SMD薄膜贴片电容器市场取得了明显的增长,这些主要采用聚苯硫醚电介材料的薄膜贴片电容,实现了上述四种特点,但平均单位价格较高。
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