江海电容纹波电流与寿命关系
江海铝电解电容器与其他电容器相比，因损失比较大，纹波电流会
引起内部发热。纹波电流引起的内部发热会随着温度的上升而增大,
而给寿命带来很大的影响。
因此每个制品都设定有额定的纹波电流。
5-3-1 纹波电流和发热
施加纹波电流时的消耗电力如下列公式。
W ＝ IR
2
R ＋ VIL ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (9)
W ：内部的消耗电力
IR ：纹波电流
V ：施加电压
IL ：漏电流
漏电流I L 在 使用温度时是20℃时的5～10倍，因IR ＞ IL ，
所以公式为 (10)
W ≒ IR
2
R ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10)
用公式 (11) 来求达到平衡发热和放热温度的条件。
β ：放热常数
A ：铝壳表面积
ΔT ：根据纹波电流的自我温升 (℃)
A ＝ π
D (D＋ 4L) 4
D ：铝壳的直径
L ：铝壳的高度
自我温升ΔT 公式 (12)
纹波电流为120Hz的情况下，自我温升由公式 (12) 转化为公式 (13)
ΔT ＝
IR
2
R
βA ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (12)
IR
2
R ＝βAΔT ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (11)
ΔT ＝ ＝ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13) βA βAωC
IR
2 IR
2
R tanδ
正确使用铝电解电容器的方法
R ：内部电阻 (等效串联电阻)
tanδ ：120Hz下的的损失角正切值
ω ：2πf (f为120Hz)
C ：120Hz下的静电容量 (F)
根据纹波电流可用公式14来算出大概的自我温升ΔT
ΔT ＝ (Ix/Io)
2 ×ΔTo ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)
Io ：在工作上限温度时的用频率系数修正后的
额定纹波电流 (Arms)
Ix ：实际使用时的纹波电流 (Arms)
ΔTo ：叠加额定纹波电流时的自我温升 (℃)
自我温升因系列而异,请另行咨询
虽然有一些系列降低周围温度可以施加超过额定的纹波电流，
但自我温升△T升高的话，寿命就会变短。△T在各种周围温度下都
有其规定界限值，请在使用中不要超过其界限值。另外、素子中心温
度的界限值为『Tx+△T界限值』
下表是各周围温度下的ΔT 界限值的例子
ΔT 界限值因系列而异，请另行咨询。
85℃以下
15℃
105℃
5℃
周围温度
ΔT界限值
R＝
tanδ
ωC 在此
5-3-2 纹波电流与频率
W ＝ If1
2
Rf1 ＋ If2
2
Rf2 ＋⋯⋯Ifn
2
Rfn ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)
W ：消费电力
If1、If2、⋯Ifn：f1、f2、⋯、fn 各个频率下的纹波电流值
(Arms)
Rf1、Rf2、⋯Rfn：f1、f2、⋯、fn 各个频率下的等效串联
电阻 (Ω)
各频率下面的频率修正系数用Ffn 表示、用fo来作为纹波电流
基准下的频率的话，因Rfn =Rfo/Ffn
2
、所以各频率下的纹波电流可用
公式 (16) 来换算。
Ifo＝ (If1/Ff1)
2
+(If2/Ff2)
2
+⋯⋯(Ifn/Ffn)
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (16)
Ifo ：用基准频率换算的纹波电流值 (Arms)
Ff1、Ff2、⋯Ffn ：f1、f2、⋯fn 各个频率下的频率修正系数
5-3-3 寿命推算式
考虑过因周围温度和纹波电流使本身的温度上升和施加电压
的影响后的寿命推算公式一般用 (17) ～ (20) 表示。
通常，额定纹波电流值都是用120Hz或100KHz下的正弦波的有
效值来标准化的，但由于等效串联电阻ESR具有频率特性，所以根据
频率的变化，可以允许的纹波电流值会有改变。就像开关电源，铝电
解电容器内有商用电源频率成分和开关频率成分的情况下，内部消
耗电力用下列公式 (15) 表示。
因等效串联电阻会随温度而变化、β会随基板安装环境而变化，
所以推荐用热电偶实测的方法来求到正确的ΔT值。
● 贴片型、引线型：按加载额定电压规定耐久性时
●贴片型、引线型：按叠加额定纹波电流规定耐久性时
●基板自立型、螺丝端子型
Lo ：工作温度为 ，施加额定电压时的规定寿命
（小时）
Lr ：工作温度为 ，叠加额定纹波电流时的规定
寿命（小时）
Lx ：在实际使用条件中推算的寿命 （小时）
To ：制品的工作上限温度 （℃）
Tx ：实际使用时的环境温度 （℃）
40℃以下的时候，在推算寿命的时候请按40℃
来推算
ΔT ：叠加纹波电流时的自我温升 （℃）
※ΔTo ：叠加额定纹波电流时的自我温升 （℃）
※Kt ：周围温度加速的修正系数
※Kv ：电压降额系数 （基本自立型＜160Vdc、螺丝端子型
＜350Vdc时为1）
关于※项目的相关内容请另行咨询。
Lx= Lo×2 ×2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17） To-Tx
10 -ΔT
5
Lx= Lr×2
To-Tx
10 ×2
ΔTo
5
-ΔT ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（18）
Lx= Lr×2 ×2 ×Kv ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（19） Kt (To-Tx) 10 ΔTo-ΔT A
关于上限温度为125℃以上产品的寿命计算式，请与弊司联系。
对象系列 ：MXB、MHS、MVH、MHL、MHB、MHJ、MHK、GPA、
GVA、GXF、GXE、GXL、GPD、GVD、GQB、GXA
请注意推算出来的结果并不是保证值。
在对设备进行寿命设计的时候，请检讨使用寿命充裕的电容器。
推定寿命计算结果超过 15 年的场合，按 15 年为上限。如果需
要推定寿命 15 年以上的产品，请与弊司联系。
引起内部发热。纹波电流引起的内部发热会随着温度的上升而增大,
而给寿命带来很大的影响。
因此每个制品都设定有额定的纹波电流。
5-3-1 纹波电流和发热
施加纹波电流时的消耗电力如下列公式。
W ＝ IR
2
R ＋ VIL ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (9)
W ：内部的消耗电力
IR ：纹波电流
V ：施加电压
IL ：漏电流
漏电流I L 在 使用温度时是20℃时的5～10倍，因IR ＞ IL ，
所以公式为 (10)
W ≒ IR
2
R ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10)
用公式 (11) 来求达到平衡发热和放热温度的条件。
β ：放热常数
A ：铝壳表面积
ΔT ：根据纹波电流的自我温升 (℃)
A ＝ π
D (D＋ 4L) 4
D ：铝壳的直径
L ：铝壳的高度
自我温升ΔT 公式 (12)
纹波电流为120Hz的情况下，自我温升由公式 (12) 转化为公式 (13)
ΔT ＝
IR
2
R
βA ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (12)
IR
2
R ＝βAΔT ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (11)
ΔT ＝ ＝ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13) βA βAωC
IR
2 IR
2
R tanδ
正确使用铝电解电容器的方法
R ：内部电阻 (等效串联电阻)
tanδ ：120Hz下的的损失角正切值
ω ：2πf (f为120Hz)
C ：120Hz下的静电容量 (F)
根据纹波电流可用公式14来算出大概的自我温升ΔT
ΔT ＝ (Ix/Io)
2 ×ΔTo ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)
Io ：在工作上限温度时的用频率系数修正后的
额定纹波电流 (Arms)
Ix ：实际使用时的纹波电流 (Arms)
ΔTo ：叠加额定纹波电流时的自我温升 (℃)
自我温升因系列而异,请另行咨询
虽然有一些系列降低周围温度可以施加超过额定的纹波电流，
但自我温升△T升高的话，寿命就会变短。△T在各种周围温度下都
有其规定界限值，请在使用中不要超过其界限值。另外、素子中心温
度的界限值为『Tx+△T界限值』
下表是各周围温度下的ΔT 界限值的例子
ΔT 界限值因系列而异，请另行咨询。
85℃以下
15℃
105℃
5℃
周围温度
ΔT界限值
R＝
tanδ
ωC 在此
5-3-2 纹波电流与频率
W ＝ If1
2
Rf1 ＋ If2
2
Rf2 ＋⋯⋯Ifn
2
Rfn ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)
W ：消费电力
If1、If2、⋯Ifn：f1、f2、⋯、fn 各个频率下的纹波电流值
(Arms)
Rf1、Rf2、⋯Rfn：f1、f2、⋯、fn 各个频率下的等效串联
电阻 (Ω)
各频率下面的频率修正系数用Ffn 表示、用fo来作为纹波电流
基准下的频率的话，因Rfn =Rfo/Ffn
2
、所以各频率下的纹波电流可用
公式 (16) 来换算。
Ifo＝ (If1/Ff1)
2
+(If2/Ff2)
2
+⋯⋯(Ifn/Ffn)
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (16)
Ifo ：用基准频率换算的纹波电流值 (Arms)
Ff1、Ff2、⋯Ffn ：f1、f2、⋯fn 各个频率下的频率修正系数
5-3-3 寿命推算式
考虑过因周围温度和纹波电流使本身的温度上升和施加电压
的影响后的寿命推算公式一般用 (17) ～ (20) 表示。
通常，额定纹波电流值都是用120Hz或100KHz下的正弦波的有
效值来标准化的，但由于等效串联电阻ESR具有频率特性，所以根据
频率的变化，可以允许的纹波电流值会有改变。就像开关电源，铝电
解电容器内有商用电源频率成分和开关频率成分的情况下，内部消
耗电力用下列公式 (15) 表示。
因等效串联电阻会随温度而变化、β会随基板安装环境而变化，
所以推荐用热电偶实测的方法来求到正确的ΔT值。
● 贴片型、引线型：按加载额定电压规定耐久性时
●贴片型、引线型：按叠加额定纹波电流规定耐久性时
●基板自立型、螺丝端子型
Lo ：工作温度为 ，施加额定电压时的规定寿命
（小时）
Lr ：工作温度为 ，叠加额定纹波电流时的规定
寿命（小时）
Lx ：在实际使用条件中推算的寿命 （小时）
To ：制品的工作上限温度 （℃）
Tx ：实际使用时的环境温度 （℃）
40℃以下的时候，在推算寿命的时候请按40℃
来推算
ΔT ：叠加纹波电流时的自我温升 （℃）
※ΔTo ：叠加额定纹波电流时的自我温升 （℃）
※Kt ：周围温度加速的修正系数
※Kv ：电压降额系数 （基本自立型＜160Vdc、螺丝端子型
＜350Vdc时为1）
关于※项目的相关内容请另行咨询。
Lx= Lo×2 ×2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17） To-Tx
10 -ΔT
5
Lx= Lr×2
To-Tx
10 ×2
ΔTo
5
-ΔT ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（18）
Lx= Lr×2 ×2 ×Kv ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（19） Kt (To-Tx) 10 ΔTo-ΔT A
关于上限温度为125℃以上产品的寿命计算式，请与弊司联系。
对象系列 ：MXB、MHS、MVH、MHL、MHB、MHJ、MHK、GPA、
GVA、GXF、GXE、GXL、GPD、GVD、GQB、GXA
请注意推算出来的结果并不是保证值。
在对设备进行寿命设计的时候，请检讨使用寿命充裕的电容器。
推定寿命计算结果超过 15 年的场合，按 15 年为上限。如果需
要推定寿命 15 年以上的产品，请与弊司联系。
