半导体|【知识分享】关于铝电解电容,看这一篇就够了!( 四 )


如下图为松下的铝电解电容列表 。

高寿命的可以达到5000h , 高温的可以达到125℃ 。
低阻的铝电解电容会是多低呢?几个品牌对比如下表 。

如此看来 , 同规格各个厂家低ESR铝电解电容 , ESR值相差不大 , 都为标准(120Hz)的七八分之一左右 , 但是如果同为100Khz频率下 , 差异就没这么大了 , 可能也就是下降一半 。
6
施加异常电压会引起电容器内部发热和产生气体而导致内部压力上升 , 压力上升会导致开阀或电容器损坏失效 。
6.1
施加高于额定电压的电压会引起阳极箔的化学反应(形成电介质)导致漏电流迅速增加从而产生热量和气体内部压力因此也会升高 。
这种化学反应会随着电压电流环境温度的升高而加快 。 随着内部压力增加电容器会开阀或损坏失效 。 也可能会导致电容器容量降低损失角和漏电流增加从而会导致电容器短路 。
6.2
施加反相电压会引起电容器阴极箔的化学反应 , 同施加过大电压一样会导致漏电流迅速增加电容器内部会产生热量和气体而引起内压升高 。
这种化学反应会随着电压 , 电流 , 环境温度的升高而加快 。 同时静电容量减少 , 损失角增大 , 漏电流增加 。
施加大概1V的反相电压会导致容量减少;施加2V-3V的反相电压会导致容量减少 , 损失角增加/或者漏电流增加而缩短了电容器的寿命 。 如果施加更大的反相电压会导致开阀或电容器损坏 。
7、再起电压
给铝电解电容器充电、让其端子间短路 , 再将短路线路打开放置一段时间过后 , 两端子间的电压会发生再次上升的现象 。 此时的电压叫再起电压 。
给电介质施加电压后 , 电介质内部发生电气变化 , 电介质表面带有施加的电压和正负反向电荷 。 (极化作用)因为极化作用的速度 , 有快慢之分 , 施加电压后、把端子间的电压放至 0V、打开线路后放置 , 分极反应慢的电位在端子间产生再起电压 。

再起电压的时间变化如图所示 , 两端子间打开后约10~20天后达到峰值 , 再渐渐降低 。 另外 , 大型品(螺丝端子型、基板自立型)的再起电力值有变大的倾向 。
再起电压发生后 , 意外的让两端子间短路的话 , 打火会给生产线作业人员带来恐怖感、电路的 CPU、存储器等低电压驱动素子也有被破坏的危险 。 作为防止办法 , 请在使用前用 100~1K欧左右的电阻对所积蓄的电荷进行放电 。

8
8.1
铝电解电容器的寿命、一般受电解液通过封口向外蒸发的现象的影响、表现为静电容量的减少、损失角正切值的增大 。
电解液的蒸发速度和温度的关系用阿雷尼厄斯定律表示:
k为:化学反应速度
A:频度因子
E:活性化能量
R:气体常数
T:温度
这个公式说明了化学反应速度(电解液损失的速度)与温度呈对数的关系 。 而温度由铝电解电容环境温度 , 纹波电流两者决定 , 因此 , 环境温度和纹波电流决定了铝电解电容的使用寿命 。
铝电解电容实际使用寿命公式如下(不同电容有些差别 , 仅供参考):

Lx为使用寿命 。
Lo为保证寿命值(规格书中宣称的寿命) 。
To为最高工作温度(规格书中温度上限) 。
Tx为实际环境温度 , 铝电解电容实际环境温度 。
很容易得出:电容工作温度每升高 10℃  , 电容寿命减小一倍
8.2
在线计算寿命网站(尼吉康):
https://www.cn-nichicon.com/products/lifetime/
普通品UWX系列

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