芯片资讯
- 发布日期：2024-10-07 06:48 点击次数：131
电解电容寿命是被关心的问题之一，因为电解电容寿命直接影响到电解电容的正常使用和更换。为此，大家又必须增进对电解电容寿命的了解，如何种情况会降低电解电容寿命等。本文中，将对铝电解电容寿命的影响因素以及电解电容寿命计算方法加以介绍。
一、电解电容介绍
电解电容器是以电解的方法形成的氧化皮膜作为介质而做成的电容器。而铝电解电容器是以高纯度铝当阳极，和以乙二醇、丙三醇、硼和氨水等等所组成的糊状物当电解液，在电解液中电解使铝表面產生一层极薄的氧化铝膜为介质所做成的电容器。电解电容器因为电介质薄膜可以作得很薄，因此可以做出体积小容量大的电容器，为大容量电容器的主要的零件。但是电解电容器却有不少缺哈，例如频井特性和温度特性差，而且漏电流和介质损失大等等。另外，当极性被反接时或两端所加得电压超出规格时，其安全性将被破坏，电解液将被气化而爆出(即俗称所谓的击穿)。
有很多的外在环境因素都会引起电解电容器性能上的劣化，如温度、湿度、气压和振动等，电气方面的影响则包括了电压、涟波、电流和充放电等。在环境因素中以温度对电容器寿命的影响最大，且会使静电容量变小，损失增大。另外，铝电解电容器因为比其它电容器损失(内部电阻)较大，由涟波电流所引发的热对寿命也会造成很大的影响。另外，某些纯A类扩大机所需的高偏流会引起高热，高热容易导致所有相关零件使用寿命严重的缩短，这其中又以电源重镇的电解电容器为甚。高热会使得电解电容器的性能迅速劣化，寿命及静电容量都缩短到只有原来的几分之一，如此一来滤波电容等于失去作用，很容易机器便会出现故障。
二、电解电容寿命探析
铝电解电容现在已经是使用最广泛的元器件之一了，然而我们也或多或少会听说电解电容失效的问题。那么，我们在设计电路的时候，就不得不考虑以下几个问题。
1.铝电解电容为什么会失效呢?
2.铝电解电容失效与哪些因素有关?
3.电解电容寿命如何计算?
接着依次来看这几个问题。
(一)铝电解电容为何失效?
这个问题还得提下铝电解电容的构造。
通用型铝电解电容器的基本结构是箔式卷绕型的结构，阳极为铝金属箔，介质是用电化学方法在阳极金属箔表面上形成的阀金属氧化膜Al2O3，阴极则为多孔性电解纸所吸附的工作电解质。
通俗理解，电容都是由两个导电板并排放到一起就构成了。正极是铝(阳极箔)，中间介质是不导电的氧化铝(阳极氧化膜)，负极就是电解液了。
电解电容失效， 电子元器件采购网 主要原因就出在了这个电解液上了。这个电解液自己会分解产生气体，也会与氧化膜发生化学反应产生气体。当然，正常使用情况下，这个速率是非常慢的，不然岂不是没法用了。
所以，电解寿命的长短，主要决定于这个电解液，啥时候电解液没了，电容也就失效了。
(二)铝电解电容失效影响因素
铝电解电容失效速度与电解液的挥发速度有关，而挥发的速度主要取决于温度。电解电容内部的温度，取决与环境温度和纹波电流。
如果是用在电源纹波比较小的场合，那么电解电容的温度就主要由环境温度决定了。
如果是用在在纹波电流比较大场合，电解电容的ESR是不能忽略的，比如用在开关电源里面，因为ESR的存在，电解电容会主动发热。
其实如果翻开电容规格书，我们也可以看到电解电容有个参数叫做最大纹波电流。
以某厂的电解电容为例
主要注意的是，这个纹波电流为有效值Irms。
(三)铝电解电容寿命计算
温度升高， 化学反应速率( 寿命消耗) 增大， 一般来说， 当所处环境温度每上升10℃ ，化学反应速率(K 值) 将增大 2-10 倍，即电容工作温度每升高 10℃ ，电容寿命减小一倍，电容工作温度每下降 10℃ ，其寿命增加一倍。
Lo为电解电容工作最高温度对应的寿命，一般来说电解电容规格书都会有相应的参数。
需要注意的是，各个厂家的寿命计算公式不尽相同，不过也都是相近的。在设计电路时，通过公式计算出的寿命可以做一个大致的参考。
结论：
1.很多电解电容在最高温度工作时，寿命只有2000小时(0.2年)，所以必须考虑寿命问题。
2.温度每升高10摄氏度，电解电容寿命下降一半。
3.温度，纹波电流都是影响电解电容的重要因素。