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作者：黑金剛電容 發(fā)布時間：2023-03-04 10:42:05 訪問量：1996 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(yán)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(dāng)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(shí)際的壽命推算請另行咨詢。
對于低溫段的壽命，因?yàn)闆]有實(shí)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?yàn)殡娊庖旱拇钶d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(shè)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?jiān)谑褂弥胁灰^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(biāo)準(zhǔn)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(fù)極箔上。此時，鋁和電解液就會在負(fù)極箔上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(形成電介質(zhì))。
像這種反復(fù)多次充放電的場合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的負(fù)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(jī)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(fù)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(dǎo)致內(nèi)部壓力上升，壓力上升會導(dǎo)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(xué)反應(yīng)(形成電介質(zhì))導(dǎo)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(xué)反應(yīng)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(dǎo)致電容器容量降低,損失角和漏電流增加,從而會導(dǎo)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(xué)反應(yīng)，同施加過大電壓一樣會導(dǎo)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(xué)反應(yīng)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(dǎo)致容量減少;施加2V-3V的反相電壓會導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)而導(dǎo)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(dǎo)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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