长寿命电解电容失效原因具体分析

时间： 2024-10-18 来源：祥如电子官网

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在前面的文章中，有讲到贴片电解电容失效率的原因，容易造成贴片电解电容断裂及失效的原因以及铝电解电容过早失效的原因，从中，我们可以知道，铝电解电容的制造材料以及制造工艺等方面会影响铝电解电容过早的失效，贴片电解电容安装过程中造成铝电解电容的失效以及其他因素造成了贴片铝电解电容的失效率，今天我们就从其他的方面来分析长寿命电解电容失效原因。

一些因素会引起电解电容失效，如极低的温度，电容温升（焊接温度，环境温度，交流纹波），过高的电压，瞬间电压，甚高频或反偏压；其中温升是对电解电容工作寿命影响最大的因素。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。当温度降低时，电解页粘度增加，因而离子移动性和导电能力降低。当电解液冷冻时，离子移动能力非常高的的电阻。相反，过高的热量将加速电解液蒸发，当电解液的量减少到一定极限时，电容寿命也就终止了。在高寒地区（一般-25℃以下）工作时，就需要进行加热，保证电解电容的正常工作温度。如室外型ups，在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿，而实际应用中的浪涌电压和瞬间高电压是经常出现的。尤其是我国幅员辽阔，各地电网复杂，因此，交流电网很复杂，经常会出现超出正常电压的30%，尤其是单相输入，相偏会加重交流输入的正常范围。经测试表明，常用的450V/470μf 105℃的进口普通2000小时电解电容，在额定电压的1.34倍电压下，2小时后电容会出现漏液冒气，顶部冲开。根据统计和分析，与电网接近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效，主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般进行二级降额，降到额定值的80%使用较为合理。

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变频器滤波长寿命电解电容的损坏的原因

铝电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由渍过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极，长寿命电解电容因而得名。

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开关稳压电源用铝电解电容器的失效模式有击穿失效，开路失效，漏液失效以及电参数超差失效，有什么不同？

1. 击穿失效：开关稳压电源用铝电解电容器的击穿失效分为介质击穿和热击穿两种类型。铝电解电容器发生介质击穿最主要的特征是阳极铝箔有明显的击穿点，击穿点往往烧通阳极铝箔形成空洞，高压铝电解电容器介质击穿时还会烧通衬垫纸和阴极箔。热击穿是开关稳压电源用铝电解电容器经常发生的另一种击穿失效形式。对于大功率的大电流输出的开关稳压电源用铝电解电容器，热击穿失效常占一定比例。 2.开路失效：电腐蚀导致铝引出条断裂和电容器芯子干涸，是开关稳压电源用铝电解电容器开路失效的主要失效模式。 3. 漏液失效：漏液是开关稳压电源用铝电解电容器常见的失效模式，由于使用环境及工作状态较严酷，常发生漏液失效。 4. 电参数超差失效：开关稳压电源用铝电解电容器在使用中最常见的失效模式是电容量减少，漏电流增大及损耗角正切值增大。

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