电解电容的使用寿命及可靠性

电解电容的使用寿命及可靠性
电解电容的使用寿命及可靠性
像其它电子器件应用一样 , 电解电容同样遵循一种被称为 “Bathtub Curve”
的失效率曲线。 [pic]
   
其表征的是一种普遍的器件（设备）失效率趋势。但在实际应用中，电解电容的设计可
靠性一般以其实际应用中的期望寿命（ Expected Life
）作为参考。这种期望寿命表达的是一种磨损失效（ wear-our failure
）。如下图所示，在利用威布尔概率纸（ Weibull Probability Paper
）对电解电容的失效率进行分析时可看到在某一使用期后其累进失效率曲线
(Accumulated Fallure Rate) 斜率要远大于 1
，这说明了电解电容的失效模式其实为磨损失效所致。
[pic]
    影响电解电容寿命的因素可分为两大部分：
1)
电容本身之特性。其中包括制造材料（极片、电解液、封口等）选择及配方，制造工艺
及技术（封口方式、散热技术等）。
2) 电容设计应用环境（环境温度、散热方式、电压电流参数等）。
    电容器件一旦选定，寿命计算其实可归结为自身损耗及热阻参数的求取过程。
1 、 寿命评估方式
    电解电容生命终结一般定义为电容量 C 、漏电流（ IL ）、损耗角（ tan δ
）这三个关键参数之一的衰退超出一定范围的时刻。在众多的寿命影响因素中，温升是
最关键的一个。而温升又是使用损耗的表现，故额定寿命测试往往被定为“在最大工作温
度条件下（常见的有 85degC 及 105degC ），对电容施以一定的 DC 及 AC
纹波后，电容关键参数电容量 C 、漏电流（ IL ）、损耗角（ tan
）的衰竭曲线”。如下图所示：
[pic]2 、 环境温度与寿命的关系
    一般地（并非绝对），当电容在最大允许工作环境温度以下工作时（一般最低到
+40degC 的温度范围），电解电容