江海铝电解电容器的使用寿命会因使用条件而受到很大的影响。
作为环境条件包括温度、湿度、气压、振动等,电气条件的话,有电压、
纹波电流、充放电等。平常在平滑电路下的使用时、温度和纹波电流
所产生的发热是决定寿命的重要因素、作为耐久性在目录及纳入仕
样书中均有记载。
而且,如持续在高湿度、振动的用途及频繁充放电的用途的情况下,
要考虑各个条件下的耐久性。
5-1 周围温度与寿命
电电铝电解电容器的寿命、一般受电解液通过封口部向外蒸发的现
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(4)(5)
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)
⋯⋯⋯(5)
k :反应速度常数
A :频度因子
E :活性化能量
R :气体常数(8.31J/deg)
T : 温度(K)
把上述公式(5)应用于铝电解电容器的寿命的话,就成了公(6)、
变换成公式(7)。
⋯⋯⋯⋯⋯(6)
⋯⋯(7)
Lo :温度To时的寿命(小时)
Lx :温度Tx时的寿命(小时)
To :制品的工作上限温度(K)
Tx :实际使用时的周围温度(K)
用公式(8)来推算实际的寿命。
Lx = Lo·Bt (To-Tx)/10 ⋯⋯⋯⋯⋯(8)
Lo :在工作温度的上限、施加额定电压或额定纹波电流
重叠时的规定寿命(hours)
(各制品的耐久性规定时间)
Lx :温度Tx时的寿命(小时)
To :制品的工作上限温度(℃)
Tx :实际使用时的周围温度(℃)
Bt :温度加速系数
在此,温度加速系数Bt,在60~95℃时太约为2,适用于10℃
2倍数定律。但是、在阿雷尼厄斯公式(6), 温度的倒数1/T和
寿命的对数之间有着直线关系,因此严格来讲,也有并不近似10℃
2倍数定律的温度范围。(图-19)
特别是当制品的保证温度为超过105℃时的寿命推算,根据推
算温度加速系数Bt的温度范围,而必须改变系数。关于实际的寿命
推算请另行咨询
对于低温段的寿命,因为没有实际的评估数据、且对于长时间
的耐久性,不仅要考虑电解液的蒸发以外还要考虑封口材质劣化
等要素,所以请把40℃作为下限,并把15年作为推算寿命的上限。