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电源设备使用的铝电解电容器的选择

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来源:路盛源科技 发布时间:2018-04-16 11:09:45
铝电解电容器是以电化学的作用为基础构成的元件。热对电容器的寿命有很大的影响。电源设备的主电路、输入侧、输出侧各个滤波器用铝电解电容器部流过波纹电流,所以波纹电流引起的电容器自身的发热也会影响到寿命。电解电容器的寿命可以说与其自身的发热量和环境温度的和即电容器的元件温度有关,在稍微超过一点电容器的最高使用温度的范围内,一级认为元件温度每上升10℃电容器的寿命减少一半。在使电容器的元件温度保持在90℃不变的几个条件下,随时掌握电容器的重量减少量,不管什么条件(不管波纹电流的大小、环境温度的高低、元件温度都是一样的),重量的减少量大致是相同的。而改变温度所引起的重量减少量比加直流电压所引起的重量减少量要多,增加10℃对的减少量为加电压时的二倍。
    影响电解电容器的寿命的主要原因是“由于电解液的重量减少引起的特性恶化,本报告和前述的电容器寿命”10℃减半“的说法非常一致。在本报告中也说到“在把环境温度和高频(80KHz)波纹电流值组合起来的几个条件,电容器的等效串联电阻、ESR时效变化,在高频(10KHz以上)和在低频(1KHz)以下有很大的差别。如波纹电流引起的自身发热超过15℃所示,在加上高波纹的条件下的ESR,与只加值流的情况相比,在低频侧的ESR的变化大大地增加,这表明氧化膜的损耗电阻增加。因此引起静电电容量减少。在输入侧滤波器电路等低波纹或低波纹为主的电路中,环境温度和电容器本身发热引起的温度上升的和看做是一样的条件,但不得不认为寿命并不一样。
    由此得出以下两条结论:
    ①如果知道环境温度,则利用环境温度修正系数和频率系数(根据电容署的ESR的频率特性而设定的系数)求出在这个条件下的最大容许值,弄清楚在铝电解电容器上可能流过的波纹电流是否在容许值内。
    ②实际测量电源设备内的温度以及电容器自身发热引起的元件温度,弄清楚热应力的大小程度,对于选择电容器是有益的。
    在发热体近旁等环境温度高的地方,把温度的定额提高一个档次。如前历述,在低额波纹时,如果电流过大,则即使元件温度在容许温度以下,也会引起氧化膜的损耗电阻随时间的推移而增大,所以希望认识到自身发热引起的温度上升值。在一般输入用电容器的情况下,如果假设在环境温度为50℃以下时,自身发热引起的温度上升值为10℃在环境温度为50℃一85℃时,自身发热引起的温度上升为5℃以下,副以元件温度为基础,每增加10℃寿命降低一半。在另一方面,采用吹风冷却使温度上升值减小的方法也是有效的。