電解電容壽命計算公式

鋁電解電容現(xiàn)在已經(jīng)是使用最廣泛的元器件之一了，然而我們也或多或少會聽說電解電容失效的問題。那么，我們在設(shè)計電路的時候，就不得不考慮以下幾個問題。

1---鋁電解電容為什么會失效呢？

2---鋁電解電容失效與哪些因素有關(guān)？

3---電解電容壽命如何計算？

接著依次來看這幾個問題。

鋁電解電容為什么會失效？

這個問題還得提下鋁電解電容的構(gòu)造。

通用型鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型的結(jié)構(gòu)，陽極為鋁金屬箔，介質(zhì)是用電化學方法在陽極金屬箔表面上形成的閥金屬氧化膜Al2O3，陰極則為多孔性電解紙所吸附的工作電解質(zhì)。

通俗理解，電容都是由兩個導電板并排放到一起就構(gòu)成了。正極是鋁（陽極箔），中間介質(zhì)是不導電的氧化鋁（陽極氧化膜），負極就是電解液了。

電解電容失效，主要原因就出在了這個電解液上了。這個電解液自己會分解產(chǎn)生氣體，也會與氧化膜發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生氣體。當然，正常使用情況下，這個速率是非常慢的，不然豈不是沒法用了。

所以，電解壽命的長短，主要決定于這個電解液，啥時候電解液沒了，電容也就失效了。

鋁電解電容失效與哪些因素有關(guān)？

鋁電解電容失效速度與電解液的揮發(fā)速度有關(guān)，而揮發(fā)的速度主要取決于溫度。電解電容內(nèi)部的溫度，取決與環(huán)境溫度和紋波電流。

如果是用在電源紋波比較小的場合，那么電解電容的溫度就主要由環(huán)境溫度決定了。

如果是用在在紋波電流比較大場合，電解電容的ESR是不能忽略的，比如用在開關(guān)電源里面，因為ESR的存在，電解電容會主動發(fā)熱。

其實如果翻開電容規(guī)格書，我們也可以看到電解電容有個參數(shù)叫做最大紋波電流。

以某廠的電解電容為例（文末提供該電解電容規(guī)格書）

主要注意的是，這個紋波電流為有效值Irms。

鋁電解電容壽命如何計算？

溫度升高， 化學反應(yīng)速率（ 壽命消耗） 增大， 一般來說， 當所處環(huán)境溫度每上升10℃ ，化學反應(yīng)速率(K 值) 將增大 2-10 倍，即電容工作溫度每升高 10℃ ，電容壽命減小一倍，電容工作溫度每下降 10℃ ，其壽命增加一倍。

Lo為電解電容工作最高溫度對應(yīng)的壽命，一般來說電解電容規(guī)格書都會有相應(yīng)的參數(shù)。

需要注意的是，各個廠家的壽命計算公式不盡相同，不過也都是相近的。在設(shè)計電路時，通過公式計算出的壽命可以做一個大致的參考。

總結(jié)：

1---很多電解電容在最高溫度工作時，壽命只有2000小時（0.2年），所以必須考慮壽命問題。

2---溫度每升高10攝氏度，電解電容壽命下降一半。

3---溫度，紋波電流都是影響電解電容的重要因素。