影响电解电容贴片电容寿命的因素

电解电容遍及应用在电力电子的差异规模，主要是用于滑腻、储存能量可能交换电压整流后的滤波，别的还用于非紧密的时序延时等。在开关电源的MTBF估量时，模子阐明功效表白电解电容是影响开关电源寿命的主要因素，因此相识、影响电容寿命的因素很是重要。

电解电容的寿命取决于其内部温度。因此，电解电容的设计和应用条件城市影响到电解电容的寿命。从设计角度，电解电容的设计要领、质料、加工工艺抉择了电容的寿命和不变性。而对应用者来讲，利用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方法等都影响电解电容的寿命。

电解电容的非正常失效

一些因素会引起电解电容失效，如极低的温度，电容温升（焊接温度，情况温度，交换纹波），过高的电压，瞬时电压，甚高频或反偏压；个中温升是对电解电容事情寿命(Lop)影响最大的因素。

电容的导电本领由电解液的电离本领和粘度抉择。当温度低落时，电解液粘度增加，因而离子移动性和导电本领低落。当电解液冷冻时，离子移动本领很是低乃至很是高的电阻。相反，过高的热量将加快电解液蒸发，当电解液的量淘汰到必然极限时，电容寿命也就终止了。在高寒地域（一般－25℃以下）事情时，就需要举办加热，担保电解电容的正常事情温度。如室外型UPS，在我国东北地域都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿，而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是常常呈现的。尤其我国幅员广漠，各地电网巨大，因此，交换电网很巨大，常常会呈现超出正常电压的30%，尤其是单相输入，相偏会加重交换输入的正常范畴。经测试表白，常用的450V/470uF 105℃的入口普通2000小时电解电容，在额定电压的1.34倍电压下，2小时后电容会呈现漏液冒气，顶部冲开。按照统计和阐明，与电网靠近的通信开关电源PFC输出电解电容的失效，主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般举办二级降额，降到额定值的80％利用较为公道。

寿命影响因素阐明

除了非正常的失效，电解电容的寿命与温度有指数级的干系。因利用非固态电解液，电解电容的寿命还取决于电解液的蒸发速度，由此导致的电气机能低落。这些参数包罗电容的容值，泄电流和等效串联电阻（ESR）。

参考RIFA公司估量寿命的公式：

PLOSS = (IRMS)²x ESR　（1）

Th = Ta + PLOSS x Rth　 （2）

Lop = A x 2　 Hours　（3）

B = 参考温度值（典范值为85 ℃）

A = 参考温度下的电容寿命（按照电容器直径的差异而变革）

C = 导致电容寿命淘汰一半所需的温升度数

从上面的公式中，我们可以明明的看到，影响电解电容寿命的几个直接因素：纹波电流(IRMS)和等效串联电阻值（ESR）、情况温度（Ta）、从热点通报到周围情况的总的热阻（Rth）。电容内部温度最高的点，叫热点温度（Th）。热点温度值是影响电容事情寿命的主要因素。而下列因素又抉择了热点温度值实际应用中的外界温度（情况温度Ta）, 从热点通报到周围情况的总的热阻（Rth）和由交换电流引起的能量损耗（PLOSS）。电容的内部温升与能量损耗成线形干系。

电容充放电时，电流在流过电阻时会引起能量损耗，电压的变革在通过电介质时也会引起能量损耗，再加上泄电流造成的能量损耗，所有的这些损耗导致的功效是电容内部温度升高.

设计上思量因素

在非固态电解液的电容里，电介质为阳极铝箔氧化层。电解液作为阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电打仗。接收电解液的纸介层成为阴极铝箔与阳极铝箔之间的断绝层，铝箔通过电极引接片毗连到电容的终端。

通过低落ESR值，可淘汰电容内由纹波电流引起的内部温升。这可通过回收多个电极引接片、激光焊接电极等法子实现。

ESR值和纹波电流抉择了电容的温升。促使电容能有满足的ESR值的主要法子之一是：凡是用一个或多个金属电极引接片毗连外部电极和芯包，低落芯包和引脚之间的阻抗。芯包上的电极引接片越多，电容的ESR值越低。借助于激光焊接技能， 0.22uf 50v，可在芯包上加上更多的电极引接片，因此使电容能到达较低的ESR值。这也意味着电容能担当更高的纹波电流和具有较低内部温升，也就是说更长的事情寿命。这样做也有利于提高电容抗击震动的本领，不然有大概导致内部短路、高的泄电流、容值损失、ESR值的上升和电路开路。

通过对电容芯包和铝壳底部之间精采的机器打仗及通过芯包中间的热沉，可将电容内部热量有效地从铝壳底部释放到与之联接的底板。