电解电容规格书中寿命才2000h够用吗？教你计算它的真实寿命

凡亿PCB 2023-04-08 07:30

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我们经常在电解电容的规格书中看到电解电容的寿命一般是2000小时，长点的可能5000小时，不由得冒出一个问题，一天24小时，如果一个产品每天工作12小时，如果选型的是2000小时的电解电容，那它不是只能使用不到200天吗？真的是这样吗？查阅了资料之后发现不是这样算的。

电解电容

分析

电解电容器的寿命主要受温度的影响。通常，温度每降低10°C 电解电容的预期寿命会增加一倍。因此，建议在低于规格书中保证的最高温度之内，以尽可能低的温度使用电解电容器。因为如果工作温度超过规格书中最大的保证极限，电容器的电参数会下降，在最坏的情况下极有损坏的危险。因为电解电容是靠其内部的电解液来工作的，而电解液会不断蒸发变少，温度越高，蒸发越快，从而会大大减少电解电容的寿命。那么如何分析电解电容的温升呢？

电解电容自爆

要计算电解电容的最高工作温度，必须考虑以下因素：

1. 环境温度

2. 电容器纹波电流引起的温升。这个值基本上取决于电容器的ESR，也就是其内部电阻，以及工作频率。

3. 在同一电路板上，靠近电容器的其他电子组件（功率晶体管，稳压器，功率电阻器等）传导和辐射的热量。

电解电容结构

寿命计算

计算公式

L 1：在温度T1时的保证寿命（以小时为单位），也就是电解电容规格书中给出的寿命值。

L 2：在温度T2下的预期寿命（以小时为单位）。

T 1：电解电容规格书中给出的最高工作温度。

T 2：电解电容实际工作的最高工作温度。

举个例子，例如某电解电容在最大温度为105℃时，寿命为2000小时。根据计算公式，如果电解电容实际工作的最大温度是40℃，可以计算出其工作寿命是2000*2^(105-40)/10=181019H。但是事实上我们一般是知道设计寿命，然后根据设计寿命计算温升，比如说如果产品的设计使用寿命为3年，也就是26280小时。则10*log2(26280/2000)=37.3℃，那么设计工作温度不能超过65℃。