电解电容的概述
电解电容是电容的一种,金属箔为正极(铝或钽),与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成,由于均以电解质作为负电极(注意和电介质区分),电解电容器因而得名,且电解电容正负不可接错。电解电容广泛应用于电子产品中,本文主要介绍电解电容寿命。
电解电容的原理
电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成;钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。
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上图为:电解电容
电解电容的寿命
平时我们说一个电解的额定寿命多少小时,都是在其额定参数相同的工作环境下的实际寿命,同时也是设计寿命,主要影响电解电容寿命的因素有以下几点:环境温度、电压、纹波电流、频率。
1、频率,首先请断定,使用的电解电容为高频电解电容。保证在频率一项不影响您电源的实际工作频率。
2、纹波电流:这个参数在电解规格书里可以查到额定的纹波电流,按照电源本身的纹波电流来选用合适的电解。
以上2项要考虑参数的余量,一般按照1.5倍计算足以。
下面是影响寿命的主要参数
3、环境温度:按照目前最普遍的电容寿命估算方法,实际工作温度比电容额定温度低10度,寿命增加1倍的理论。
额定温度105度,而实测温度为65度 105-65=40度 也就增加4倍。我们选用额定1万小时的电解电容,即95度时2万小时,85度时4万小时,75度时
8万小时,65度时16万小时,这16万小时暂时先记在这里。
4、工作电压:我们选用的电解额定为63V,实际工作37.2V,我们可以肯定寿命比额定要长,至于长了多少,我们先不管。
其实电解电容的存放是有期限的,超过2年的话在业内基本就算等外品了,不管你原来质量有多好,而电解电容的使用寿命上,可以根据实际使用的情况来确定.因为其实际寿命和其使用温度,波纹电流,有着密切的关系。电容的一般寿命是标称温度下1000到3000小时,长寿命的可以到5000小时,当然,这是在85/105度极端温度的寿命,也叫标称寿命,工作温度每下降10度,寿命就翻一倍。比如在55摄氏度下,85度1000小时的电容寿命是8000小时,这是实际寿命。但是实际上会低于计算数值,只低不高。
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上图为:电解电容结构图
通常我们说的一个电解电容的寿命结束了,其实并不是所有功能全部失效,而是开始衰减,直到满足不了电解在电路中所起到的作用。那么我们就要看电解在实际电路中所起到的作用,我先说2种用途,1是在PFC电路中,一个是在电源输出端做滤波使用,当电解性能衰减时,PF值会降低,但是即使降低到0.5(不加PFC电路),电源也是一样在工作,输出电流和电压丝毫不会受到影响。而做在输出端作为处理纹波的情况也是一样,只是输出纹波不断增大而已,而这个纹波对LED的确有很大影响,但是绝对不会立刻使LED失效。
总结:电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中,其容量范围较大,一般为1~1000μF,额定工作电压范围为6.3~450V。它的寿命也受到很多人关注,目前电解电容的寿命一般都是2年左右,这还要跟电解电容平时的存放方式有关,电解电容是影响开关电源寿命的主要因素,因此,了解
电解电容寿命及影响其寿命的因素非常重要。关于
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