判斷電容器壽命與溫度的相關(guān)性—10度法則

電容器的壽命是一般電子產(chǎn)品壽命的較低要求，在高低溫試驗(yàn)箱、高溫老化房等實(shí)驗(yàn)設(shè)備作高低溫試驗(yàn)和老化試驗(yàn)的過程中溫度的影響可以以電容器耐溫程度為主。

而10度法則是判斷電容器壽命與溫度之間的關(guān)系的一個(gè)基本的簡(jiǎn)單原則。

溫度是環(huán)境應(yīng)力中經(jīng)常的參數(shù)，通過高低溫試金箱、冷熱沖擊試驗(yàn)箱、恒溫恒濕試驗(yàn)箱等試驗(yàn)設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。材料、產(chǎn)品或者元器件在試驗(yàn)箱中通過電熱管加熱產(chǎn)生溫升，或者高溫（比如70℃，甚至150℃等），或者通過壓縮機(jī)制冷降溫，或者產(chǎn)生低溫（比如-40℃，抑或-70℃)從而導(dǎo)致材料本身受到溫度變化而產(chǎn)生物化性質(zhì)的變化。溫度變化對(duì)產(chǎn)品的影響簡(jiǎn)單歸納為以下四點(diǎn)影響：

1、材料間熱應(yīng)力不同造成的開裂；

2、膨脹、收縮、變型是主要應(yīng)力；

3、電參數(shù)的變化；

4、溫度變化產(chǎn)生的冷凝。

特別在溫度沖擊（驟冷驟熱）情況下，材料受溫度變化的影響更大。

熱力學(xué)中有個(gè)重要的公式—阿累尼烏斯方程，它是用來描述化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)速率隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。阿累尼烏斯方程可以用來計(jì)算電容壽命電容工作每下降10度，其壽命增加一倍，反過來也就是電容溫度升高10度，電容壽命減小一倍，公式如下：

1、Lo：為電容在zui大溫度時(shí)的壽命。

2、Lop：為電容工作壽命，即設(shè)計(jì)壽命。

3、Th：為電容的實(shí)際工作時(shí)候的溫度，即電容中心點(diǎn)溫度。

4、Tmax：為電容的zui大工作溫度，在電容的說明書上一般會(huì)有電容的zui大溫度值。

舉例來說，一般作高低溫試驗(yàn)箱高低溫試驗(yàn)、高溫老化房高溫老化試驗(yàn)，都有一個(gè)溫度范圍，現(xiàn)在假設(shè)工作溫度-40~+105℃，在105℃的工作環(huán)境下壽命是50Hr。工作環(huán)境的溫度每降低10℃，壽命增加1倍，在95℃時(shí)，就能為1000Hh，溫度每升高10度壽命就縮短一半，在115℃時(shí)，只有4000Hr。

通過對(duì)這個(gè)方程簡(jiǎn)單的舉例運(yùn)算，結(jié)合10度法則，我們就可以簡(jiǎn)單判斷一般產(chǎn)品的在什么溫度下的壽命。當(dāng)然，這只是估算，具體問題因?yàn)楫a(chǎn)品的物化組成不同還得具體分析。

審核編輯黃宇