上面公式(3)顯示電容器的溫度上升與紋波電流的平方以及等效串聯(lián)電阻ESR成正比,與電容器的表面積成反比,因此,紋波電流的大小決定著產(chǎn)生熱量的大小,且影響其使用壽命,電容器的類型以及使用條件影響著△T值的大小,般情況下,△T<5℃。下圖表示紋波電流引起的溫升的測(cè)量處
測(cè)試結(jié)果:
(1).考慮到環(huán)境溫度和紋波電流時(shí)的壽命公式
其中,Ld:直流工作電壓下的使用壽命
(K=2,紋波電流允許的范圍內(nèi))
(K=4,超過(guò)紋波電流范圍時(shí))
T0:最高使用溫度
T :工作溫度
△T:中心溫升
(2)電容器工作在額定的紋波電流和上限溫度時(shí),電容器的壽命可通過(guò)轉(zhuǎn)化(4)式得到,如下:
(3)考慮紋波電流,環(huán)境溫度時(shí)可由(5)式得到下式:
其中,I0:最高工作溫度下的額定紋波電流(Arms)
I:疊加的紋波電流(Arms)
由于直接測(cè)量電容器的內(nèi)部溫升存在著困難,下表列出了表面溫度和內(nèi)部核心溫度的換算關(guān)系。
圖表2-1
直徑 ~10 12.5~16 18 22 25 30 35
中心/表面 1.1 1.2 1.25 1.3 1.4 1.6 1.65
壽命的推算公式,原則上適用于周圍環(huán)境溫度為+40℃到最高工作溫度范圍內(nèi),但由于封口材料的老化等因素,實(shí)際的推算壽命時(shí)間一般最大為15年。
(表2-1 壽命推算曲線)
3 電容器的串聯(lián)均衡電阻的計(jì)算:
3-1 回路展開(kāi)圖
兩個(gè)電容器(C1,C2)相串聯(lián),等效電路可用下圖來(lái)表示,均衡電阻RB的計(jì)算公式可表示如下
4. 冗余電壓
鋁電解電容器先充電,再放電,而后再將兩引線短接,再將其放置一段時(shí)間后,兩端子間存在電壓上升的現(xiàn)象;由這種現(xiàn)象所引起的電壓稱之為再生電壓。下面介紹一下產(chǎn)生這種現(xiàn)象的過(guò)程。
當(dāng)電壓施加在介質(zhì)之上時(shí),在介質(zhì)內(nèi)部引起電子的轉(zhuǎn)移,從而在介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng),其方向與電壓的方向相反,這種現(xiàn)象稱之為極化反應(yīng)。
在施加電壓引起介質(zhì)極化后,如果兩端子進(jìn)行放電一直到端子間的電壓為零,而后將其開(kāi)路放置一段時(shí)間后,一種潛在的電勢(shì)將出現(xiàn)在兩端子上,這樣就引起了再生電壓。
再生電壓在電容器開(kāi)路放置10~20天時(shí)達(dá)到峰值,然后逐漸降低,再生電壓有隨組件變大而增大的趨勢(shì)(基板自立形) 如果電容器在產(chǎn)生再生電壓后,兩端子短路,瞬間高電壓放電可能引起組裝線上的操作員工的恐懼感,并且,有可能導(dǎo)致一些低壓驅(qū)動(dòng)組件(如CPU,存儲(chǔ)器等)被擊穿的危險(xiǎn),預(yù)防出現(xiàn)這種情況的措施是在使用前加100Ω~1KΩ的電阻進(jìn)行放電,或者在產(chǎn)品包裝中用鋁箔覆蓋引起兩端子間短路。如需更詳細(xì)的解答,請(qǐng)與我們聯(lián)系。