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电解电容可靠应用关注点

电解电容可靠应用关注点
  •     铝电解电容的可靠应用主要是关注温度,因为铝电容的电解质为液态,芯子发热将导致电解液挥发,长期下去最终干涸失效。

     

        铝电容内部芯子的温升主要是由于ESR、Rp电阻的损耗发热导致(有些资料将Rp变换看成是ESR的一部分),相对来说,Rp的损耗远小于ESR的损耗,因此可忽略Rp而主要考虑ESR的影响。

     

        当电容应用在脉冲交流电路中时,如工频的整流平滑滤波、开关电源输入输出滤波等,纹波电流流经ESR产生的损耗发热将严重影响了器件的使用寿命,因为器件内部温度的上升,工作电解液蒸发量增加,使电容容量减小,tgδ 增大,长期下去导致电容干涸失效。因此器件手册给出的纹波电流值实际是由ESR决定的,ESR大,必然允许纹波电流要小。

     

        一般,电解液损失40%时,容量下降20%;损失90%,容量下降40%,此时,芯子已基本干涸,不能再使用了。从实际应用情况看,挥发干涸只是对在高温场合下运行的小体积(小容量,<10uF)铝电容(电解液少)有影响(在大于75℃的高温场合,应尽量少用小尺寸的铝电解电容),而对于一般的大容量铝电解电容,在大多数应用场合下,在10~20年的时间内都不会发生干涸失效(大多数应用场合指:纹波电流不超过额定值时,芯子温度不高过环境温度5℃;环境温度在45℃~55℃,此外仍需注意高温及纹波电流过大或ESR过大造成内部芯子温升的情况)。


        由于铝电容ESR和ESL都较大,在运用不当时,将会对电路功能可靠性造成影响,纹波电流流过ESR和ESL而产生大的纹波电压。此外,由于铝电容尺寸较大,在安装、运输过程中,需要注意不要碰、挤压、扎伤电容。

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