铝电解电容寿命计算.doc

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1、铝电解电容器寿命计算公式一、考虑实际施加纹波电流的计算方法正常情况下，影响电容器寿命的因素主要有三个，分别为环境温度、纹波电流、实际施加的电压。电容器实际使用寿命的推算可用下面的公式表示：LX=L0·KT·KV·KR其中LX：电容器实际使用寿命L0：电容器在额定条件下的寿命KT：电容器温度系数KV：电容器电压系数KR：电容器纹波电流系数1、KT铝电解电容器的使用遵循10℃原则，即使用温度每降低10℃，寿命延长一倍。KT的计算如下：KT=2（T0-T）/10其中T0：额定温度T：电容器实际工作温度2、KV对于表面安装、引线、轴向式的铝电解电

2、容器来说，降压使用不会对电容器的使用寿命造成影响。因此，对于这些产品来说，KV=1。但对于特大型产品，电容器在使用过程中，电压的大小影响其寿命，一般有如下关系：KV=（U1/U2）n其中U1：额定工作电压U2：实际工作电压n：系数，当1≤U1/U2≤1.25n=51.25≤U1/U2≤2n=3U1/U2＞2n=13、KR实际的工作情况下，电容器纹波电流的系数由下式确定：KR=2A·ΔT0/10其中A=﹛1-﹝I/I0﹞2﹜I：额定纹波电流(同频率)I0：实际纹波电流(同频率)ΔT0：额定温度下，铝电解电容器中心允许温升二、利用电容器温升的

3、计算方法我们也可以通过测试电容器在实际使用过程中的温度升高来推算电容器的使用寿命，具体的计算方法如下：Lx=L0·2（T1-T2）/10·（U1/U2）2.5其中L0：电容器在额定条件下的寿命L2：电容器实际使用寿命T1：电容器中心允许承受的最高温度T2：电容器工作时的中心实际温度U1：电容器的额定电压U2：电容器的实际工作电压注:电容器允许承受的最高温度一般是在额定温度上加5度或10度。对于85度电解,允许承受的最高温度是95度;对于105度电解,允许承受的最高温度是110度。三、电容器中心温度的测试对于不同电容器测量中心温度的方法有所

4、不同。（1）中心温度测试法：对电容器施加直流和纹波电压，电容器处于工作状态，利用热图一电偶温度计直接插入电容器芯包卷绕针孔内测中心最高温度。（见示意图一）（2）表面温度推算法：对于热电偶温度计难以放入卷芯之中的电容器，一般是通过图二测量电容器底部温升来推算中心温升，测试示意图见图二，电容器底部温升和芯包中心温升的换算系数见下表：壳号≤ф1012.5-1622253035405163．57689100中心/表面1.11.21.31.41.61.651.751.92.22.452.653.10四、两种计算方法的互相推导虽然这两中产品寿命的推算

5、方法不同，且所需要提供的测试参数也有所区别，但他们之间可以通过数学方法进行推导：L2=L1·2（T1-T2）/10·（U1/U2）2.5其中L1：电容器在额定条件下的寿命L2：电容器实际使用寿命T1：电容器中中心允许承受的最高温度T2：电容器工作时的中心实际温度U1：电容器的额定电压U2：电容器的实际工作电压T0：额定温度T：电容器实际工作温度ΔT0：额定温度下，铝电解电容器中心允许温升ΔT：铝电解电容器工作时的实际中心温升根据以上定义，可以得出：T1=T0+ΔT0T2=T+ΔT代入寿命计算上式：L2=L1·2［（T0+ΔT0）-（T+Δ

6、T）］/10·（U1/U2）2.5=L1·2［（T0-T）+（ΔT0-ΔT）］/10·（U1/U2）2.5=L1·2（T0-T）/10·2（ΔT0-ΔT）/10·（U1/U2）2.5又因为电容器的发热温升与纹波电流有如下关系：ΔT=ΔT0（I/I0）2其中：I：额定纹波电流(同频率)I0：实际纹波电流(同频率)代入上式=L1·2（T0-T）/10·2（ΔT0-ΔT0（I/I0）2）/10·（U1/U2）2.5=L1·2（T0-T）/10·2（1-（I/I0）2）ΔT0/10·（U1/U2）2.5上面这个公式就和我们利用纹波电流计算产品寿命

7、的公式相同，分别是：温度系数2（T0-T）/10；纹波系数2（1-（I/I0）2）ΔT0/10；电压系数（U1/U2）2.5，只不过两者在电压系数的取值上稍有区别而已，但都能起到指导性的作用。