电解电容器决定电源的使用寿命

　　电解电容器是AC-DC电源的重要组成部分。它们在小批量封装中提供高电容 x 电压 (CV) 和低等效串联电阻 (ESR)。没有任何替代部件可以经济高效地完成这项工作。

　　确定电源的使用寿命

　　这些电解电容器的使用寿命是电源中越来越重要的设计参数。功率密度需求不断增加，电解电容器是电源中唯一会磨损的组件。因此，设计中使用的电解电容类型决定了电源的使用寿命。它还规定了维护设备中最终应用的使用寿命或服务间隔。

　　拓扑结构和应用的纹波电流、设计布局、电容器设计寿命、电容器额定温度和局部加热效应因产品而异。它们也可能在低线和高线输入条件下发生变化。

　　外部加热效应可能超过内部加热效应，尤其是在当今日益紧凑的设计中。实际使用寿命还取决于在应用中安装电源时可能发生的温升。终端设备的任务概况是另一个因素，它定义了设备生命周期内的平均工作温度和每天的使用时间。

　　电解电容器设计人员在定义其产品的使用寿命时会考虑所有这些因素。让我们来看看他们使用的计算。

　　额定温度下的设计寿命

　　电解电容器制造商指定了最高额定环境温度下的设计寿命，通常为 105°C。这种设计寿命可以从 1,000 小时到 10,000 小时或更长不等。设计寿命越长，组件在给定应用和环境温度下的使用寿命就越长。

　　制造商提供计算以确定应用中的使用寿命。这些是基于反应速率的温度相关性的阿伦尼乌斯方程。这决定了温度每升高 10°C，反应速率就会加倍。这意味着温度每降低 10°C，寿命就会增加一倍，因此在 105°C 下额定为 5,000 小时的电容器在 95°C 下的使用寿命为 10,000 小时，在 85°C 下为 20,000 小时。

　　基本方程如下。该曲线绘制了使用寿命与环境温度的关系。

　　施加的纹波电流和工作频率