全球旧事资料 分类
铝电解电容寿命的简单推算
1
不含有纹波电流工作状态的铝电解电容器的推算。基本依据为“10℃法则”,即环境温度每上升10℃寿命减半,反之亦然。这个10℃法则只在零纹波电流条件下适用,在铝点解电容流过比较大的纹波电流时不一定适用。2)公式推算。在额定电压下,铝电解电容器的寿命可以由下式计算:
LL0×2
T0T10
式中,L和L0分别为实际环境温度T时的寿命和额定最高温度T0时的寿命。上面的推算方法仅适用于存储状态和无纹波电流(很小纹波电流)的工作状态,对于明显含有纹波电流的场合上述方法不一定适用,这时候应该将纹波电流的效应考虑在应用条件中。
铝电解电容寿命估算环境因子包括环境温度,应用电压,纹波电流
LxLr×Ktemp×Kvoltage
LxLr
估算的寿命寿命基数
Ktemp温度系数Kvoltage电压系数
环境温度系数铝电解电容器是一种电化学元件,化学反应速度遵循Arrhe
ius方程
LrL0×KtempL0×2T0Tr10Ktemp2T0Tr10
LrL0T0
估算寿命寿命基数
最高额定温度
Tr
实际环境温度
电压系数
fKvoltage1
纹波电流的影响
WWACWDC
2WIAC×ReVDC×IDC
W
内部功率损耗
WAC电源纹波电流造成的功率损耗WDC直流电源造成的功率损耗IAC纹波电流Re
纹波频率下的ESR
VDCDC电压IDC漏电流
如果DC电压在额定电压下,漏电流远远小于纹波电流,纹波功率损耗远大于直流功率损耗。功率损耗计算公式:
2WWAIAC×Re
电容温度提到到一定程度,内部产生的热量与热辐射平衡。平衡的温度计算公式。
2IAC×Reβ×A×T
所以T
2IAC×Reβ×A
2
β热辐射常数103×W
A表面面积Cm2、
对ψD×L电容
℃cm
Aπ4DD4LT由于纹波电流导致的核心温度上升
f使用条件与铝电解电容寿命的关系在很多应用中铝电解电容器中将流过纹波电流,甚至是非常高的纹波电流。有纹波电流工作状态的铝点解电容寿命的推算可以通过算式得到。1纹波电流与发热由于铝电解电容器的ESR明显大于其它种类的电容器,因此铝电解电容器流过的纹波电流时将会在ESR产生明显的损耗而导致发热。过度地发热将明显缩铝电解电容的寿命。2)考虑纹波电流时,铝点解电容器的发热是由于内部等效串联电阻(ESR)引起的,其产生的损耗为PIRESR
2
其中I和RESR分别为纹波电流(A)和等效串联电阻()由于发热引起的温升为
T
I2RAH
其中TIARESRH分别为电容器中心的温升(℃)纹波电流(A)电容器的表面积(cm)ESR散热系数1520×103r
好听全球资料 返回顶部