使電容器壽命延長的注意事項
發布時間:2013-03-19 責任編輯:easonxu
【導讀】鋁電解電容器一直都是電源的常用選擇,但是,它們壽命有限,且易受高溫和低溫極端條件的影響。工作溫度每下降10攝氏度,電容器壽命延長一倍。
yinqidichengbendetedian,lvdianjiedianrongqiyizhidoushidianyuandechangyongxuanze。danshi,tamenshoumingyouxian,qieyishougaowenhediwenjiduantiaojiandeyingxiang。lvdianjiedianrongqizaijintoudianjieyedezhipianliangmianfangzhijinshubopian。zhezhongdianjieyehuizaidianrongqishoumingqijianzhengfa,congergaibianqidianqishuxing。ruguodianrongqishixiao,qihuichuxianjuliedefanying:電容器中形成壓力,迫使它釋放出易燃、腐蝕性氣體。
電解質蒸發的速度與電容器溫度密切相關。工作溫度每下降10攝氏度,電容器壽命延長一倍。電容器額定壽命通常為在其最大額定溫度下得出的結果。典型的額定壽命為105攝氏度下1000小時。選擇這些電容器用於圖1所示LED燈泡等長壽命應用時(LED的壽命為25000小時),電容器的壽命便成了問題。要想達到25000小時壽命,這種電容器要求工作溫度不超過65攝氏度。這種工作溫度特別具有挑戰性,因為在這種應用中,環境溫度會超出125攝氏度。市場上有一些高額定溫度的電容器,但是在大多數情況下,鋁電解電容器都將成為 LED燈泡壽命的瓶頸組件。

圖1:105℃電容器可能不會達到其聲稱的23年壽命
這(zhe)種(zhong)壽(shou)命(ming)溫(wen)度(du)依(yi)賴(lai)度(du)實(shi)際(ji)影(ying)響(xiang)了(le)您(nin)降(jiang)低(di)電(dian)容(rong)器(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)的(de)方(fang)法(fa)。您(nin)首(shou)先(xian)想(xiang)到(dao)的(de)可(ke)能(neng)是(shi)增(zeng)加(jia)電(dian)容(rong)器(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)來(lai)最(zui)小(xiao)化(hua)電(dian)介(jie)質(zhi)失(shi)效(xiao)的(de)機(ji)率(lv)。但(dan)是(shi),這(zhe)樣(yang)做(zuo)會(hui)使(shi)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)等(deng)效(xiao)串(chuan)聯(lian)電(dian)阻(zu) (ESR)更geng高gao。由you於yu電dian容rong器qi一yi般ban會hui具ju有you高gao紋wen波bo電dian流liu應ying力li,因yin此ci這zhe種zhong高gao電dian阻zu會hui帶dai來lai額e外wai的de內nei部bu功gong耗hao,並bing且qie增zeng加jia電dian容rong器qi溫wen度du。故gu障zhang率lv隨sui溫wen度du升sheng高gao而er增zeng加jia。實shi際ji上shang,鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi通tong常chang隻zhi使shi用yong其qi額e定ding電dian壓ya的de80%左右。
電容器溫度較低時,ESR急劇增加,如圖2所示。在這種情況下,-40℃下xia,電dian阻zu呈cheng數shu量liang級ji增zeng加jia。這zhe在zai許xu多duo方fang麵mian都dou會hui影ying響xiang到dao電dian源yuan性xing能neng。如ru果guo電dian容rong器qi用yong於yu開kai關guan式shi電dian源yuan的de輸shu出chu端duan,則ze輸shu出chu紋wen波bo電dian壓ya呈cheng數shu量liang級ji增zeng加jia。另ling外wai,在zaiESR和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)形(xing)成(cheng)的(de)零(ling)以(yi)上(shang)頻(pin)率(lv),它(ta)讓(rang)環(huan)路(lu)增(zeng)益(yi)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)。這(zhe)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)有(you)振(zhen)蕩(dang)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)電(dian)源(yuan)。為(wei)了(le)適(shi)應(ying)這(zhe)種(zhong)強(qiang)震(zhen)動(dong),控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)通(tong)常(chang)會(hui)在(zai)空(kong)間(jian)方(fang)麵(mian)做(zuo)出(chu)巨(ju)大(da)妥(tuo)協(xie),並(bing)在(zai)更(geng)高(gao)溫(wen)度(du)下(xia)工(gong)作(zuo)。

圖2:低溫下ESR性能急劇下降
總zong之zhi,鋁lv電dian解jie電dian容rong器qi通tong常chang是shi最zui低di成cheng本ben的de選xuan擇ze。但dan是shi,您nin需xu要yao確que定ding其qi缺que點dian是shi否fou會hui對dui應ying用yong產chan生sheng不bu利li影ying響xiang。您nin需xu要yao通tong過guo其qi工gong作zuo溫wen度du,考kao慮lv其qi壽shou命ming長chang短duan。另ling外wai,您nin還hai要yao適shi當dang地di降jiang低di其qi額e定ding電dian壓ya,這zhe樣yang您nin才cai能neng實shi現xian最zui低di溫wen度du運yun行xing,從cong而er獲huo得de最zui長chang的de使shi用yong壽shou命ming。最zui後hou,您nin需xu要yao理li解jie必bi須xu使shi用yong的deESR範圍,這樣您才能正確地設計出控製環路,從而滿足設計的紋波規範要求。
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