鋁電解電容器能使用多久？

作者：黑金剛電容    發(fā)布時間：2023-03-04 10:42:05  訪問量：1611  來源：超級電容組

鋁電解電容器的使用壽命會因使用條件而受到很大的影響。作為環(huán)境條件包括溫度、濕度、氣壓、振動等，電氣條件的話,有電壓、紋波電流、充放電等。平常在平滑電路下的使用時、溫度和紋波電流所產(chǎn)生的發(fā)熱是決定壽命的重要因素、作為耐久性在目錄及納入仕樣書中均有記載。

而且，如持續(xù)在高濕度、振動的用途及頻繁充放電的用途的情況下，要考慮各個條件下的耐久性。

一、周圍溫度與壽命

鋁電解電容器的壽命、一般受電解液通過封口部向外蒸發(fā)的現(xiàn)象的影響、表現(xiàn)為靜電容量的減少、損失角正切值的增大。

   在此，溫度加速系數(shù)Bt，在60～95℃時太約為2.適用于10℃2倍數(shù)定律。但是、在阿雷尼厄斯公式(6)，絕對溫度的倒數(shù)1/T和壽命的對數(shù)之間有著直線關(guān)系，因此嚴格來講，也有并不近似10℃ 2倍數(shù)定律的溫度范圍。

特別是當制品的保證溫度為超過105℃時的壽命推算，根據(jù)推算溫度加速系數(shù)Bt的溫度范圍，而必須改變系數(shù)。關(guān)于實際的壽命推算請另行咨詢。

對于低溫段的壽命，因為沒有實際的評估數(shù)據(jù)、且對于長時間的耐久性，不僅要考慮電解液的蒸發(fā)以外還要考慮封口材質(zhì)劣化等要素，所以請把40℃作為下限，并把15年作為推算壽命的上限。

二、施加電壓與壽命

在額定電壓以下使用的話,一般來講施加的電壓對其使用壽命影響很小,與其周圍溫度及紋波電流所產(chǎn)生的發(fā)熱的影響相比,影響幾乎可以不用考慮。

不過、尺寸大的高壓品，因為電解液的搭載量多，除了因溫度而使電解液蒸發(fā)以外，也不可忽視因施加電壓而讓氧化膜劣化的因素。因此，額定電壓為350V以上的一部分LG制品,在壽命推算中要考慮減小施加電壓所產(chǎn)生的因素。

三、紋波電流與壽命

鋁電解電容器與其他電容器相比，因損失比較大，紋波電流會引起內(nèi)部發(fā)熱。紋波電流引起的內(nèi)部發(fā)熱會隨著溫度的上升而增大,而給壽命帶來很大的影響。因此每個制品都設定有額定的紋波電流。

雖然有一些系列降低周圍溫度可以施加超過額定的紋波電流，但自我溫升△T升高的話，壽命就會變短。△T在各種周圍溫度下都有其規(guī)定界限值，請在使用中不要超過其界限值。另外、素子中心溫度的界限值為『Tx+△T界限值』

通常，額定紋波電流值都是用120Hz或100KHz下的正弦波的有 效值來標準化的，但由于等效串聯(lián)電阻ESR具有頻率特性，所以根據(jù) 頻率的變化，可以允許的紋波電流值會有改變。

       四、充放電與壽命

給鋁電解電容器施加電壓的話，正極箔的電介質(zhì)上就會積累電荷。通過放電電阻放電的時候，積累在正極箔上的電荷就會移動到負極箔上。此時，鋁和電解液就會在負極箔上發(fā)生化學反應(形成電介質(zhì))。

像這種反復多次充放電的場合，發(fā)生化學反應的負極箔容量和電容器的容量都會減少。與此同時、也會產(chǎn)生發(fā)熱.氣體。根據(jù)充放電條件，內(nèi)壓上升后會產(chǎn)生壓力閥動作或產(chǎn)品破壞等情況。鋁電解電容器用于以下的用途時，請與敝司商談。

五、浪涌電流

雖然電源起動時及電焊機開始充電時電流所通過的浪涌電流的單位為msec，但此時的電流是平時的10-1000倍。一般來說，在單個的浪涌電流的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量很小，不會有問題出現(xiàn)。但請注意，如頻繁反復的通過浪涌電流，就會和疊加過大紋波電流產(chǎn)生同樣的情況，素子的發(fā)熱超過容許值、外部端子的連接部或是電容器內(nèi)部引出的端子線與鋁箔的接觸部會產(chǎn)生異常發(fā)熱。

六、異常電壓與壽命

施加異常電壓會引起電容器內(nèi)部發(fā)熱和產(chǎn)生氣體而導致內(nèi)部壓力上升，壓力上升會導致開閥或電容器損壞失效。

1、過大電壓

施加高于額定電壓的電壓會引起陽極箔的化學反應(形成電介質(zhì))導致漏電流迅速增加,從而產(chǎn)生熱量和氣體,內(nèi)部壓力因此也會升高。

這種化學反應會隨著電壓,電流,環(huán)境溫度的升高而加快。隨著內(nèi)部壓力增加,電容器會開閥或損壞失效。也可能會導致電容器容量降低,損失角和漏電流增加,從而會導致電容器短路。圖-26中是電容器施加過大電壓特性的一個例子。

2、反相電壓

施加反相電壓會引起電容器陰極箔的化學反應，同施加過大電壓一樣會導致漏電流迅速增加,電容器內(nèi)部會產(chǎn)生熱量和氣體而引起內(nèi)壓升高。

這種化學反應會隨著電壓，電流，環(huán)境溫度的升高而加快。同時靜電容量減少，損失角增大，漏電流增加。

施加大概1V的反相電壓會導致容量減少;施加2V-3V的反相電壓會導致容量減少，損失角增加/或者漏電流增加而縮短了電容器的壽命。如果施加更大的反相電壓會導致開閥或電容器損壞。

3、交流電路中的使用

在交流電路中使用鋁電解電容器時,在陰極會產(chǎn)生電位及產(chǎn)生過大紋波電流，伴隨著內(nèi)部發(fā)熱，產(chǎn)生氣體使內(nèi)部壓力升高，進而導致開閥，封口橡膠裂開電解液泄露，或者電容器爆炸引起著火等。如果電容器爆炸，可能因電解液或素子中一些易燃材料分散在電路板中導致裝置短路。因此，請勿在AC電路中使用鋁電解電容器。

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