【经验】电解电容使用寿命预估计算方法

时间： 2019-09-07 来源：世强

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在电子产品中，影响电解电容寿命的因素有环境温度T 和纹波电流Irms。电容承担的负载功率与纹波电流成正比，负载越大，纹波电流越大(电解充放电越深)，内部氧化膜分解时发热越厉害，修补时电解液消耗越多。见图1。

图1 电解电容整流后电压电流波形

纹波电流越大引起的发热越大，所以纹波电流引起的发热在电解电容寿命计算中要考虑。

电解电容寿命计算

考虑纹波电流后的电解电容的寿命计算公式为:

ü T0 为额定温度(比如105℃)

ü Δt 为额定温度时最大允许温升5℃

ü T 为环境工作温度(比如55℃)

ü ΔT 为T 温度时纹波电流产生的发热值(比如20℃)

举例

以冠坤铝电解电容HZ450M681P450B12YL0A为例，该产品基本参数为680uF/450V，最高工作温度105℃，额定寿命L0=3000小时，允许纹波电流I=880mA/50Hz，假设在环境为55℃的400V/50Hz电路中应用。

寿命计算如下：

1)不考虑纹波电流的使用寿命

L=3000*2(105-55)/10=96000h=10.96年

2)考虑纹波电流的实际使用寿命

L=3000*2(105+5)-(55+20)/10=33941h=3.87年。

由上面例子计算可知，纹波电流对电解电容寿命的影响是非常大的，硬件电路工程师在设计使用电解电容时，不但要考虑电容工作的环境温度,还要考虑电路纹波电流对电解电容寿命带来的影响，尽可能的延长电解电容的使用寿命。

电路呈容性或强感性会影响到功率管等安全切换，使开关管损耗加重，发热增大，并在电解电容上叠加有很高的单尖锋纹波电流，充放电纹波电流变窄变高，最后使电解电容严重发热直至损坏,表现为冒顶﹑冒汽﹑漏液或爆炸。

尽量选择质量好的电解电容，密封性能好的电容，切不可使用寿命减半的拆件电解电容。给电解电容一个安全的工作环境，合理的设计，才是解决电解电容冒顶﹑冒汽﹑漏液以延长寿命的解决之道。

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产品型号	品类	系列(Series)	引脚类型	电压(V)	电容(uF)	D*L(mm)	工作温度(℃)	寿命(Hours)
AK400M220I16PKKKS00R	铝电解电容	AK Series	Radial	400V	22uF	13mm*16mm	-25℃~105℃	2000Hours

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电容铝电解电容固态电容混合型电容

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