影響電解電容貼片電容壽命的因素

電解電容遍及應用在電力電子的差異規模，主要是用于滑膩、儲存能量可能交換電壓整流后的濾波，別的還用于非緊密的時序延時等。在開關電源的MTBF估量時，模子闡明功效表白電解電容是影響開關電源壽命的主要因素，因此相識、影響電容壽命的因素很是重要。

電解電容的壽命取決于其內部溫度。因此，電解電容的設計和應用條件城市影響到電解電容的壽命。從設計角度，電解電容的設計要領、質料、加工工藝抉擇了電容的壽命和不變性。而對應用者來講，利用電壓、紋波電流、開關頻率、安裝形式、散熱方法等都影響電解電容的壽命。

電解電容的非正常失效

一些因素會引起電解電容失效，如極低的溫度，電容溫升（焊接溫度，情況溫度，交換紋波），過高的電壓，瞬時電壓，甚高頻或反偏壓；個中溫升是對電解電容事情壽命(Lop)影響最大的因素。

電容的導電本領由電解液的電離本領和粘度抉擇。當溫度低落時，電解液粘度增加，因而離子移動性和導電本領低落。當電解液冷凍時，離子移動本領很是低乃至很是高的電阻。相反，過高的熱量將加快電解液蒸發，當電解液的量淘汰到必然極限時，電容壽命也就終止了。在高寒地域（一般－25℃以下）事情時，就需要舉辦加熱，擔保電解電容的正常事情溫度。如室外型UPS，在我國東北地域都配有加熱板。

電容器在過壓狀態下容易被擊穿，而實際應用中的浪涌電壓和瞬時高電壓是常常呈現的。尤其我國幅員廣漠，各地電網巨大，因此，交換電網很巨大，常常會呈現超出正常電壓的30%，尤其是單相輸入，相偏會加重交換輸入的正常范疇。經測試表白，常用的450V/470uF 105℃的入口普通2000小時電解電容，在額定電壓的1.34倍電壓下，2小時后電容會呈現漏液冒氣，頂部沖開。按照統計和闡明，與電網靠近的通信開關電源PFC輸出電解電容的失效，主要是由于電網浪涌和高壓損壞。電解電容的電壓選擇一般舉辦二級降額，降到額定值的80％利用較為公道。

壽命影響因素闡明

除了非正常的失效，電解電容的壽命與溫度有指數級的干系。因利用非固態電解液，電解電容的壽命還取決于電解液的蒸發速度，由此導致的電氣機能低落。這些參數包羅電容的容值，泄電流和等效串聯電阻（ESR）。

參考RIFA公司估量壽命的公式：

PLOSS = (IRMS)2x ESR?。?）

Th = Ta + PLOSS x Rth　 （2）

Lop = A x 2　 Hours?。?）

B = 參考溫度值（典范值為85 ℃）

A = 參考溫度下的電容壽命（按照電容器直徑的差異而變革）

C = 導致電容壽命淘汰一半所需的溫升度數

從上面的公式中，我們可以明明的看到，影響電解電容壽命的幾個直接因素：紋波電流(IRMS)和等效串聯電阻值（ESR）、情況溫度（Ta）、從熱點通報到周圍情況的總的熱阻（Rth）。電容內部溫度最高的點，叫熱點溫度（Th）。熱點溫度值是影響電容事情壽命的主要因素。而下列因素又抉擇了熱點溫度值實際應用中的外界溫度（情況溫度Ta）, 從熱點通報到周圍情況的總的熱阻（Rth）和由交換電流引起的能量損耗（PLOSS）。電容的內部溫升與能量損耗成線形干系。

電容充放電時，電流在流過電阻時會引起能量損耗，電壓的變革在通過電介質時也會引起能量損耗，再加上泄電流造成的能量損耗，所有的這些損耗導致的功效是電容內部溫度升高.

設計上思量因素

在非固態電解液的電容里，電介質為陽極鋁箔氧化層。電解液作為陰極鋁箔和陽極鋁箔氧化層之間的電打仗。接收電解液的紙介層成為陰極鋁箔與陽極鋁箔之間的斷絕層，鋁箔通過電極引接片毗連到電容的終端。

通過低落ESR值，可淘汰電容內由紋波電流引起的內部溫升。這可通過回收多個電極引接片、激光焊接電極等法子實現。

ESR值和紋波電流抉擇了電容的溫升。促使電容能有滿足的ESR值的主要法子之一是：凡是用一個或多個金屬電極引接片毗連外部電極和芯包，低落芯包和引腳之間的阻抗。芯包上的電極引接片越多，電容的ESR值越低。借助于激光焊接技能， 0.22uf 50v，可在芯包上加上更多的電極引接片，因此使電容能到達較低的ESR值。這也意味著電容能擔當更高的紋波電流和具有較低內部溫升，也就是說更長的事情壽命。這樣做也有利于提高電容抗擊震動的本領，不然有大概導致內部短路、高的泄電流、容值損失、ESR值的上升和電路開路。

通過對電容芯包和鋁殼底部之間精采的機器打仗及通過芯包中間的熱沉，可將電容內部熱量有效地從鋁殼底部釋放到與之聯接的底板。