怎樣能使鋁電解電容壽命延長

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因其低成本的特點(diǎn)，鋁電解電容器一直都是電源的常用選擇。但是，它們壽命有限，且易受高溫和低溫極端條件的影響。鋁電解電容器在浸透電解液的紙片兩面放置金屬薄片。這種電解液會(huì)在電容器壽命期間蒸發(fā)，從而改變其電氣屬性。如果電容器失效，其會(huì)出現(xiàn)劇烈的反應(yīng)：電容器中形成壓力，迫使它釋放出腐蝕性氣體。

電解質(zhì)蒸發(fā)的速度與電容器溫度密切相關(guān)。工作溫度每下降10攝氏度，電容器壽命延長一倍。電容器額定壽命通常為在其額定溫度下得出的結(jié)果。典型的額定壽命為105攝氏度下1000小時(shí)。選擇這些電容器用于LED燈泡等長壽命應(yīng)用時(shí)（LED的壽命為25000小時(shí)），電容器的壽命便成了問題。要想達(dá)到25000小時(shí)壽命，這種電容器要求工作溫度不超過65攝氏度。這種工作溫度特別具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵谶@種應(yīng)用中，環(huán)境溫度會(huì)超出125攝氏度。市場上有一些高額定溫度的電容器，但是在大多數(shù)情況下，鋁電解電容器都將成為LED燈泡壽命的瓶頸組件。

這種壽命溫度依賴度實(shí)際影響了您降低電容器額定電壓的方法。您首先想到的可能是增加電容器額定電壓來小化電介質(zhì)失效的機(jī)率。但是，這樣做會(huì)使電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)更高。由于電容器一般會(huì)具有高紋波電流應(yīng)力，因此這種高電阻會(huì)帶來額外的內(nèi)部功耗，并且增加電容器溫度。故障率隨溫度升高而增加。實(shí)際上，鋁電解電容器通常只使用其額定電壓的80%左右。

電容器溫度較低時(shí)，ESR急劇增加，在這種情況下，-40oC下，電阻呈數(shù)量級增加。這在許多方面都會(huì)影響到電源性能。如果電容器用于開關(guān)式電源的輸出端，則輸出紋波電壓呈數(shù)量級增加。另外，在ESR和輸出電容形成的零以上頻率，它讓環(huán)路增益增加一個(gè)數(shù)量級，從而影響控制環(huán)路。這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有振蕩的不穩(wěn)定電源。為了適應(yīng)這種強(qiáng)震動(dòng)，控制環(huán)路通常會(huì)在空間方面做出巨大妥協(xié)，并在更高溫度下工作。

文章來源：深圳新晨陽電子

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