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铝电解电容器标称寿命及温度与实际使用寿命的关系

文章作者:本站发布时间:2019-9-29 9:56:44浏览次数:

很多人对于铝电解电容器的使用寿命不了解,以为电容器的标称寿命就是实际使用寿命。比如普通品电容器的标称寿命为2000小时,以为电容器使用2000个小时以后就坏了,不能用了,这样算连一个月都用不到,这怎么能行呢。铝电解电容器的标称寿命是指在电容的标称温度下使用的寿命。而实际使用寿命远比标称寿命要长几个数量级,他们之间的关系为:工作环境温度每下降10℃寿命翻倍原则。
   现如今市场上铝电解电容器的温度标准有85度、105度、125度、130度等几种,很多工程师选择的时候不是很在意这个问题,所以就会导致很多时候电容没用多长时间就出问题。
   铝电解电容器作为电子产品的重要部件,在电路中起着不可或缺的作用,它的使用寿命和工作状况与整体产品的寿命息息相关。当电路中铝电解电容器发生损坏,特别是铝电解电容器爆炸,电解液外溢时,那到底是电容器的质量出问题还是整体线路设计不合理呢?了解铝电解电容器的寿命与温度之前的关系,能为电子工程师提供一些判断依据。
   阿列纽斯方程是用来描述化学物质反应速率随温度变化关系的公式。电解电容内部是由金属铝等和电解液等化学物质组成的,所以电解电容的寿命与阿列纽斯方程密切相关。
   阿列纽斯方程公式:k=Ae-Ea/RT或lnk=lnA—Ea/RT(作图法)

K化学反应速率
R为摩尔气体常量
T为热力学温度
Ea为表观活化能
A为频率因子
   根据阿列纽斯方程可知,温度升高,化学反应速率(寿命消耗)增大,一般来说,环境温度每升高10℃,化学反应速率(K值)Ea为表观活化能,?A为频率因子??
根据阿列纽斯方程可知,温度升高,化学反应速率(寿命消耗)增大,一般来说,环境温度每升高10℃,化学反应速率(K值)将增大2-10倍,即电容工作温度每升高10℃,电容寿命减小一倍,电容工作温度每下降10℃,其寿命增加一倍,所以,环境温度是影响电解电容寿命的重要因素。
根据阿列纽斯方程结论可知,铝电解电容器使用寿命与温度之间的计算公式如下

L=L0*2*[(T0-T1)/10]
L:环境温度为T1时铝电解电容器的使用寿命,单位:H
L0:额定寿命,单位:H?

T0:额定最高使用温度,单位:℃?
T1:环境温度,单位:℃
85℃,2000小时普通品,工作环境温度与使用寿命之间的关系如下:

          工作环境温度 (℃)          使用寿命(H)
               85°                      2000H
               75°                      4000H
               65°                      8000H
               55°                      16000H
               45°                      32000H
               35°                      64000H
               25°                      128000H

85℃,3000小时普通品,工作环境温度与使用寿命之间的关系如下:

          工作环境温度 (℃)          使用寿命(H)
               85°                      3000H
               75°                      6000H
               65°                      12000H
               55°                      24000H
               45°                      48000H
               35°                      96000H
               25°                      192000H

105℃,2000小时普通品,工作环境温度与使用寿命之间的关系如下:

          工作环境温度 (℃)          使用寿命(H)
              105°                      2000H
               95°                      4000H
               85°                      8000H
               75°                      16000H
               65°                      32000H
               55°                      64000H
               45°                      128000H
               35°                      256000H
               25°                      512000H

105℃,3000小时普通品,工作环境温度与使用寿命之间的关系如下:

          工作环境温度 (℃)          使用寿命(H)
              105°                      3000H
               95°                      6000H
               85°                      12000H
               75°                      24000H
               65°                      48000H
               55°                      96000H
               45°                      192000H
               35°                      384000H
               25°                      768000H

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