【经验】开关电源主滤波电解电容器屡次爆炸的原因及其防范

时间： 2021-07-23 来源：东佳电子

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开关电源主滤波电解电容器有时会莫名其妙地爆炸，即使该电容器尚未爆炸，也能发现其铝质外壳顶部发生严重变形而呈鼓拱状。对此往往将此归咎为电容器漏电，简单地一换了之，而并不深究其因，以致屡换屡爆。

东佳电子：由于铝电解电容器的正极基体为高纯金属铝，负极是有一定黏度的电解液，电容器在负荷条件下犹如一个电解槽，正负极间会有气体产生，负荷越重，负荷时间越长，产生的气体也就越多，且铝电解电容器是一种密封性很强的元件，封口处采用橡胶密封、卷边压槽工艺，电容芯置身于这“固若金汤”的金属外壳之中，当内部气体增大到一定程度，并超越密封体所能承受的限度时，就会迅速引起铝电解电容器的爆炸。

铝电解电容器属有极性元件，通常主要用于直流电路中。当极性接反，或施加的直流电压中叠加的纹波过大时，其损耗与漏电流的增大会产热升温，导致内部气体恶性膨胀而炸裂，有时甚至铝壳向外弹射而出、芯纸絮屑四溅粘污，这种情况在开关电源中为多见。

因为开关电源的工作频率很高，主滤波电解电容器的CV积大，且叠加上的交流纹波电流较大，处境远比普通工频滤波电路中的电解电容器要恶劣得多。这种大的交流纹波电流其实才是真正导致主滤波电解电容器屡损屡爆的“罪魁祸首”。所以开关电源电路中必须采用能耐大纹波电流的那种专用的高纹波型铝电解电容器才能有效提高可靠性与安全性。

高纹波型铝电解电容器在其外套的热性塑缩套上有明显识别标志(如HI-RIPPLE是高纹波的识别标志)。有些铝电解电容器则简标为Ri字样。大的交流纹波电流易导致主滤波电解电容爆炸，因此在选定高纹波型铝电解电容器时还须重视，决不能缺少完善的防爆阀结构。

防爆阀是以凹凸相间的扇形或沟壑形式，设置在铝电解电容器外壳顶部的耐压力薄弱环节。当电容器内部异常增高的气压达到一定程度时能自动顶破防爆阀，迅即泄气卸压，达到安全防爆的目的。

除此以外，有条件的整机厂家与维修单位还须对批量用于开关电源的主滤波电解电容进行两项非常必要的特殊抽样试验：

（1）叠加纹波耐久性试验

在寿命试验中电容试品叠加上适当的交流纹波电流，以1000小时试验后考核试品，要求复测其电容量、漏电流、损耗等参数均符合标准方为合格。

（2）防爆阀可靠试验

对电容试品施加适当的交流电压，促使其产热升温而膨胀防爆阀，以此鉴定其防爆结构是否可靠有效。

铝电解电容器的爆炸是由于内部气体的极度膨胀，气体的极度膨胀又系电解芯体的异常温升。因此，还应注重滤波电容的工作温度，降低电解电容器的使用温度可有效延长其寿命(每降低10℃，约可提高其2倍寿命)。最好优选105℃的电容品种，并尽可能地远离发热源。

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KMR系列小型咬接式105°C大电容铝电解电容器

描述- 本资料介绍了KMRSeries大容量铝电解电容器，该系列产品具有尺寸缩小、高纹波电流处理能力等特点。产品适用于逆变器控制和开关电源等领域。

型号- EKMR401VSN271MP45S,EKMR181VSN122MP50S,EKMR201VSN561MQ25S,EKMR351VSN122MA50S,EKMR161VSN122MP50S,EKMR161VSN182MR35S,EKMR401VSN331MR30S,EKMR421VSN331MQ45S,EKMR401VSN471MA30S,EKMR451VSN681MA50S,EKMR161VSN102MQ30S,EKMR401VSN471MR40S,EKMR201VSN272MA45S,EKMR421VSN151MP30S,EKMR421VSN391MR40S,EKMR201VSN821MP40S,EKMR351VSN561MR35S,EKMR3B1VSN181MP25S,EKMR3B1VSN221MP30S,EKMR421VSN391MA30S,EKMR181VSN681MQ25S,EKMR181VSN102MP45S,EKMR3B1VSN122MA50S,EKMR421VSN271MQ40S,EKMR351VSN821MA40S,EKMR451VSN271MQ40S,EKMR401VSN121MP25S,EKMR3B1VSN391MP45S,EKMR351VSN331MP45S,EKMR421VSN121MP25S,EKMR351VSN391MR30S,EKMR3B1VSN471MQ40S,EKMR181VSN222MA40S,EKMR251VSN391MP30S,EKMR401VSN681MR50S,EKMR181VSN821MP40S,EKMR3B1VSN271MP35S,EKMR201VSN122MR35S,EKMR201VSN821MR25S,EKMR451VSN561MA40S,EKMR3B1VSN561MR35S,EKMR401VSN681MA40S,EKMR3B1VSN331MQ30S,EKMR421VSN561MA40S,EKMR201VSN102MR30S,EKMR201VSN182MR45S,EKMR401VSN471MQ50S,EKMR181VSN222MA35S,EKMR401VSN221MP35S,EKMR161VSN222MA35S,EKMR251VSN561MP40S,EKMR161VSN272MR50S,EKMR351VSN271MP35S,EKMR161VSN272MA40S,EKMR161VSN122MQ35S,EKMR251VSN152MR50S,EKMR451VSN221MR25S,EKMR161VSN102MP40S,EKMR401VSN331MA25S,EKMR451VSN331MA30S,EKMR351VSN561MQ50S,EKMR251VSN821MQ40S,EKMR451VSN471MA35S,EKMR3B1VSN102MA40S,EKMR181VSN222MR50S,EKMR351VSN221MQ25S,EKMR3B1VSN102MR50S,EKMR421VSN181MP35S,EKMR251VSN152MA40S,EKMR251VSN122MR45S,EKMR421VSN331MR35S,EKMR181VSN152MQ45S,EKMR351VSN681MR45S,EKMR401VSN221MQ30S,EKMR421VSN821MA50S,EKMR□□□VSN□□□M□□□S,EKMR201VSN821MQ35S,EKMR251VSN681MP45S,EKMR3B1VSN471MP50S,EKMR181VSN122MA25S,EKMR401VSN271MR25S,EKMR351VSN821MR50S,EKMR251VSN222MA50S,EKMR421VSN681MA45S,EKMR351VSN271MQ30S,EKMR201VSN102MQ40S,EKMR421VSN221MP45S,EKMR251VSN122MA35S,EKMR451VSN471MR45S,EKMR401VSN331MP50S,EKMR401VSN821MA50S,EKMR161VSN152MQ45S,EKMR351VSN391MA25S,EKMR161VSN152MR30S,EKMR401VSN271MP40S,EKMR161VSN102MR25S,EKMR421VSN181MQ30S,EKMR161VSN182MR40S,EKMR451VSN271MR30S,EKMR161VSN182MA30S,EKMR3B1VSN681MQ50S,EKMR181VSN561MP30S,EKMR351VSN471MQ45S,EKMR401VSN391MQ45S,EKMR181VSN182MA30S,EKMR251VSN561MR25S,EKMR451VSN271MQ45S,EKMR181VSN102MR25S,EKMR201VSN182MA35S,EKMR351VSN681MA35S,EKMR181VSN821MQ30S,EKMR401VSN181MP30S,EKMR201VSN122MQ45S,EKMR251VSN821MQ45S,EKMR351VSN331MR25S,EKMR351VSN151MP25S,EKMR3B1VSN821MA35S,EKMR3B1VSN391MR25S,EKMR451VSN101MP25S,EKMR451VSN561MA45S,EKMR451VSN331MQ50S,EKMR251VSN821MR30S,EKMR3B1VSN331MP40S,EKMR401VSN102MA50S,EKMR351VSN561MR40S,EKMR3B1VSN561MQ45S,EKMR3B1VSN821MR45S,EKMR181VSN182MR40S,EKMR351VSN391MP50S,EKMR251VSN102MR35S,EKMR421VSN271MP50S,EKMR161VSN821MP35S,EKMR251VSN561MQ30S,EKMR351VSN561MA30S,EKMR451VSN271MP50S,KMR,EKMR351VSN331MP40S,EKMR451VSN121MP30S,EKMR201VSN681MQ30S,EKMR3B1VSN471MA25S,EKMR201VSN102MP50S,EKMR181VSN471MP25S,EKMR3B1VSN271MQ25S,EKMR201VSN561MP30S,EKMR181VSN681MP35S,EKMR451VSN181MP40S,EKMR181VSN122MR30S,EKMR401VSN391MR35S,EKMR401VSN561MA35S,EKMR3B1VSN122MA45S,EKMR201VSN152MQ50S,EKMR161VSN152MA25S,EKMR251VSN122MR40S,EKMR181VSN102MQ35S,EKMR181VSN152MR35S,EKMR251VSN681MQ35S,EKMR451VSN151MQ25S,EKMR421VSN151MQ25S,EKMR401VSN561MR45S,EKMR251VSN471MP35S,EKMR451VSN271MA25S,EKMR161VSN222MR45S,EKMR421VSN271MA25S,EKMR451VSN221MQ35S,EKMR421VSN221MQ35S,EKMR401VSN331MQ40S,EKMR451VSN151MP35S,EKMR421VSN561MR50S,EKMR201VSN222MA40S,EKMR451VSN331MR35S,EKMR3B1VSN681MA30S,EKMR161VSN182MQ50S,EKMR201VSN222MR50S,EKMR181VSN222MR45S,EKMR251VSN331MP25S,EKMR421VSN221MR25S,EKMR3B1VSN681MR40S,EKMR401VSN821MA45S,EKMR401VSN271MQ35S,EKMR251VSN102MQ50S,EKMR201VSN122MA25S,EKMR181VSN122MQ40S,EKMR251VSN821MA25S,EKMR421VSN471MA35S,EKMR3B1VSN471MR30S,EKMR161VSN152MQ40S,EKMR421VSN221MP40S,EKMR161VSN821MQ25S,EKMR161VSN561MP25S,EKMR201VSN152MA30S,EKMR421VSN391MQ50S,EKMR251VSN182MA45S,EKMR451VSN221MP45S,EKMR401VSN181MQ25S,EKMR451VSN391MR40S,EKMR421VSN471MR45S,EKMR351VSN102MA45S,EKMR161VSN332MA45S,EKMR181VSN152MQ50S,EKMR451VSN181MQ30S,EKMR351VSN331MQ35S,EKMR451VSN471MR50S,EKMR3B1VSN391MQ35S,KMR SERIES,EKMR201VSN681MP35S,EKMR351VSN221MP30S,EKMR161VSN122MP45S,EKMR201VSN152MR40S,EKMR161VSN681MP30S,EKMR181VSN272MA45S,EKMR421VSN271MR30S,EKMR351VSN391MQ40S

2022/5/9 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持采购服务

【产品】22µF~150000µF军用级焊针型铝电解电容器，10000小时超长寿命

Exxelia推出的SNAPSIC、SNAPSIC 4P、SNAPSIC 105 LP焊针型铝电解电容器，铝电介质，为用户提供多种不同表壳尺寸的选择，具有最长寿命以及最宽的工作温度范围，使这些产品非常适合铁路车辆和信号化设备，太阳能电池板逆变器或军用级电源。符合RoHS标准，是环境友好型器件，主要应用于储能、用于PC板安装、开关模式电源、脉冲电流等领域。

2019-01-05 - 新产品代理服务技术支持采购服务

PNA 系列贴片型导电性高分子固体铝电解电容器

描述- 该资料介绍了Nippon Chemi-Con公司推出的新型PNA系列导电性高分子固体铝电解电容器。该系列电容器具有超低ESR、长寿命等特点，适用于高温环境，电压范围在2.5Vdc至16Vdc之间，静电容量从100uF至560uF不等。PNA系列电容器在耐久性、高温性能和寿命方面优于传统PXT系列，适用于电源输出端、通信基站等应用场景。

型号- PNA,PNA 系列

2024/10/29 - NIPPON CHEMI-CON - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【产品】大容量卡扣式铝电解电容器系列，容值范围100~3300μF

KMR系列是NIPPON CHEMI-CON公司推出的一系列卡扣式铝电解电容器，额定电压为160~450Vdc，主要适用于开关电源，逆变器控制等应用场合。

2018-04-19 - 新产品代理服务技术支持采购服务

KHV 系列基板自立型铝电解电容器

描述- 该资料介绍了KHV系列基板自立型铝电解电容器。产品特点包括高容量、高纹波性能，尺寸小型化，适用于太阳能发电、通用变频器等应用。与KMR系列相比，KHV系列在相同尺寸下提供更大的容量和纹波电流，同时实现小型化。资料还详细介绍了KHV系列的技术优势，如采用新技术的阴极箔，提高了合成容量。此外，还提供了KHV系列与KMR系列在容量、纹波电流和尺寸等方面的比较数据。

型号- KHV,KHV 系列

2024/10/30 - NIPPON CHEMI-CON - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【产品】低漏电流微型铝电解电容器KLL系列，105℃下可稳定工作1000小时

东佳电子推出KLL系列低漏电流微型铝电解电容器，产品可保证在105℃下稳定工作10000小时。产品符合RoHS标准认证。系列电容器的容值范围宽至0.1~4700uF，额定电压范围宽至6.3V~100V。

2019-10-18 - 新产品代理服务技术支持采购服务

LHX 系列基板自立型铝电解电容器

描述- 该资料介绍了Nippon Chemi-Con公司新推出的LHX系列基板自立型铝电解电容器。该系列电容器具有高容量、高纹波特性，尺寸小型化，适用于太阳能发电、通用变频器等领域。与LXS系列相比，LHX系列在相同尺寸下容量更大，纹波电流更高，尺寸更小，具有长寿命和耐高温等特点。资料还详细介绍了LHX系列的技术优势、应用场景和性能比较。

型号- LHX,LHX 系列

2024/10/29 - NIPPON CHEMI-CON - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【产品】引线型铝电解电容器KZN系列，寿命可达长10000H，电容可达22000μF

NIPPON CHEMI-CON （黑金刚）推出的KZN系列引线型铝电解电容器是一款小尺寸的电容器，大小Φ5×11L～Φ18×40L，105℃温度下标准寿命可达6000~10000小时，主要用于开关电源、通信电源等领域。

2018-04-10 - 新产品代理服务技术支持采购服务

铝电解电容器（SGS）测试报告（CANEC2109511601）

描述- 本报告为深圳科信电子有限公司提交的铝电解电容样品的SVHC（高度关注物质）测试报告。报告编号为CANEC2109511601，测试日期为2021年6月11日。测试结果显示，样品中SVHC的含量均低于0.1%（重量比），符合欧盟REACH法规的要求，测试结果为合格。

型号- KRH,KRJ,KRL,KLF,KLE,KRN,KLH,K3N,KRM,KLG,KJH,K3S,KLL,KBD,.KLJ,KLP,KSHS,KHP,KLS,KHT,KLW,KBP,KC3,K2A,KA3,KSH,KSJ,KR2,KR1,KR3,KAG,KCH,KZB,KCL,KZF,KZH,K3A,KRB,KZL,KRF,KZM

11 Jun 2021 - 东佳电子 - 测试报告代理服务技术支持采购服务