影響電解電容壽命因素及非正常失效
電解電容器廣泛應用于電力電子的不同領域,主要用于平滑、交流電壓整流后的儲能或濾波、非精密時延等。在開關電源的MTBF預測中,模型分析結果表明,電解電容是影響開關電源壽命的主要因素,因此了解影響電容壽命的因素非常重要。電解電容器的使用壽命取決于其內部溫度。電容器在過電壓作用下容易擊穿,在實際應用中經常發生浪涌電壓和瞬態高壓。
電解電容器廣泛應用于電力電子的不同領域,主要用于平滑、交流電壓整流后的儲能或濾波、非精密時延等。在開關電源的MTBF預測中,模型分析結果表明,電解電容是影響開關電源壽命的主要因素,因此了解影響電容壽命的因素非常重要。電解電容器的使用壽命取決于其內部溫度。因此,電解電容器的設計和應用條件會影響電解電容器的使用壽命。電解電容器的設計方法、材料和加工工藝決定了電容器的壽命和穩定性。對于用戶來說,電解電容器的壽命受到電壓、紋波電流、開關頻率、安裝類型和散熱方式的影響。
一些因素會導致電解電容失效,如極低溫、電容溫升(焊接溫度、環境溫度、交流紋波)、電壓過高、瞬時電壓、高頻或反向偏置,溫升是影響電解電容器工作壽命的最大因素。電容器的電導率是由電解液的電離和粘度決定的。當溫度降低時,電解質的粘度增大,離子遷移率和電導率降低。當電解液處于低溫時,離子遷移率非常低,電阻非常高。相反,過熱會加速電解液的蒸發。
當電解液的量減少到一定限度時,電容器的壽命就會結束。在寒冷地區(一般低于-25℃)工作時,需要加熱以保證電解電容器的正常工作溫度。例如,我們東北地區的戶外UPS都配備了加熱板。電容器在過電壓作用下容易擊穿,在實際應用中經常發生浪涌電壓和瞬態高壓。特別是我國地域遼闊,電網復雜的地方比比皆是,因此,交流電網非常復雜,經常超過正常電壓的30%,尤其是單相輸入,相位會增大交流輸入的正常量程,經測試,常用450V/470UF105℃進口普通2000小時電解電容器,在1.34倍額定電壓下,
兩小時之內,就會有泄漏和氣體,頂部就會爆裂。
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