电解电容寿命问题

铝电解电容现在已经是使用最广泛的元器件之一了，然而我们也或多或少会听说电解电容失效的问题。那么，我们在设计电路的时候，就不得不考虑以下几个问题。

1---铝电解电容为什么会失效呢？

2---铝电解电容失效与哪些因素有关？

3---电解电容寿命如何计算？

接着依次来看这几个问题。

 

铝电解电容为什么会失效？

这个问题还得提下铝电解电容的构造。

通用型铝电解电容器的基本结构是箔式卷绕型的结构，阳极为铝金属箔，介质是用电化学方法在阳极金属箔表面上形成的阀金属氧化膜Al2O3，阴极则为多孔性电解纸所吸附的工作电解质。

通俗理解，电容都是由两个导电板并排放到一起就构成了。正极是铝（阳极箔），中间介质是不导电的氧化铝（阳极氧化膜），负极就是电解液了。

电解电容失效，主要原因就出在了这个电解液上了。这个电解液自己会分解产生气体，也会与氧化膜发生化学反应产生气体。当然，正常使用情况下，这个速率是非常慢的，不然岂不是没法用了。

所以，电解寿命的长短，主要决定于这个电解液，啥时候电解液没了，电容也就失效了。

 

铝电解电容失效与哪些因素有关？

铝电解电容失效速度与电解液的挥发速度有关，而挥发的速度主要取决于温度。电解电容内部的温度，取决与环境温度和纹波电流。

 

如果是用在电源纹波比较小的场合，那么电解电容的温度就主要由环境温度决定了。

如果是用在在纹波电流比较大场合，电解电容的ESR是不能忽略的，比如用在开关电源里面，因为ESR的存在，电解电容会主动发热。

其实如果翻开电容规格书，我们也可以看到电解电容有个参数叫做最大纹波电流。

以某厂的电解电容为例（文末提供该电解电容规格书）

主要注意的是，这个纹波电流为有效值Irms。

 

铝电解电容寿命如何计算？

温度升高， 化学反应速率（ 寿命消耗） 增大， 一般来说， 当所处环境温度每上升10℃ ，化学反应速率(K 值) 将增大 2-10 倍，即电容工作温度每升高 10℃ ，电容寿命减小一倍，电容工作温度每下降 10℃ ，其寿命增加一倍。

Lo为电解电容工作最高温度对应的寿命，一般来说电解电容规格书都会有相应的参数。

需要注意的是，各个厂家的寿命计算公式不尽相同，不过也都是相近的。在设计电路时，通过公式计算出的寿命可以做一个大致的参考。

 

总结：

1---很多电解电容在最高温度工作时，寿命只有2000小时（0.2年），所以必须考虑寿命问题。

2---温度每升高10摄氏度，电解电容寿命下降一半。

3---温度，纹波电流都是影响电解电容的重要因素。

 

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