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影响电解电容寿命的因素

资料介绍
影响电解电容寿命的因素
影响电解电容寿命的因素
电解电容是电力电子设计中的一个关键性的元件。
   
在电力电子中不同的应用领域对电解电容的要求也不同。但大多数应用中,大都要求电
容具有高纹波电流值,同时要求电容适应较高的环境温度。电解电容在应用于平滑、储
存能量或者交流电压的滤波时,会载有交流纹波电流,此纹波电流将导致能量损耗并使
电容变热。由于电解电容的寿命取决于其内部温度,我们应该特别注意这些因素。
   
电解电容是电力电子电路中最贵的元器件之一,鉴于这个原因,元器件的寿命应受到特
别的关注。尤其是在由一系列电容组成的电容组的应用中。大多数情况下,电解电容是
有寿命的器件,因此了解、影响电容寿命的因素非常重要,以便使电容的预期寿命能满
足整个电路性能可靠性的要求。
   
一些因素会引起电解电容失效,如极低的温度,电容温升(焊接温度,环境温度,交流
纹波),过高的电压,瞬时电压,甚高频或反偏压;其中温升是对电解电容工作寿命
(Lop)
影响最大的因素。除了非正常的失效,电解电容的寿命与温度有指数级的关系。因使用
非固态电解液,电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度,由此导致的电气性能降低
。这些参数包括电容的容值,漏电流和等效串联电阻( ESR )。
    电容内部的温升,取决于等效串联电阻( ESR ), 流过的纹波电流均方根值(
RMS ) ,以及热特性。电容内部温度最高的点,叫热点温度( Th
)。热点温度值是影响电容工作寿命的主要因素。而下列因素又决定了热点温度值实际
应用中的外界温度(环境温度 Ta ) , 从热点传递到周围环境的总的热阻( R th
)和由交流电流引起的能量损耗( P LOSS
)。电容的内部温升与能量损耗成线形关系。
   
电容充放电时,电流在流过电阻时会引起能量损耗,电压的变化在通过电介质时也会引
起能量损耗,再加上漏电流造成的能量损耗,所有的这些损耗……
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