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江海鋁電解電容器的壽命與環境溫度影響

發布日期 2020-07-28
 江海鋁電解電容器的使用壽命會因使用條件而受到很大的影響。
作為環境條件包括溫度、濕度、氣壓、振動等,電氣條件的話,有電壓、
紋波電流、充放電等。平常在平滑電路下的使用時、溫度和紋波電流
所產生的發熱是決定壽命的重要因素、作為耐久性在目錄及納入仕
樣書中均有記載。
而且,如持續在高濕度、振動的用途及頻繁充放電的用途的情況下,
要考慮各個條件下的耐久性。
5-1 週圍溫度與壽命
電電鋁電解電容器的壽命、一般受電解液通過封口部向外蒸發的現
象的影響、表現為靜電容量的減少、損失角正切值的增大。
電解液的蒸發速度和溫度的關係用阿雷尼厄斯定律表示(4)(5)
      ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)
          ⋯⋯⋯(5)
k :反應速度常數
A :頻度因子
E :活性化能量
R :氣體常數(8.31J/deg)
T : 溫度(K)
把上述公式(5)應用於鋁電解電容器的壽命的話,就成了公(6)、
變換成公式(7)。
              ⋯⋯⋯⋯⋯(6)
                 ⋯⋯(7)
Lo :溫度To時的壽命(小時)
Lx :溫度Tx時的壽命(小時)
To :制品的工作上限溫度(K)
Tx :實際使用時的週圍溫度(K)
用公式(8)來推算實際的壽命。
Lx = Lo·Bt (To-Tx)/10 ⋯⋯⋯⋯⋯(8)
Lo :在工作溫度的上限、施加額定電壓或額定紋波電流
重疊時的規定壽命(hours)
(各制品的耐久性規定時間)
Lx :溫度Tx時的壽命(小時)
To :制品的工作上限溫度(℃)
Tx :實際使用時的週圍溫度(℃)
Bt :溫度加速係數
  在此,溫度加速係數Bt,在60~95℃時太約為2,適用於10℃
2倍數定律。但是、在阿雷尼厄斯公式(6), 溫度的倒數1/T和
壽命的對數之間有着直線關係,因此嚴格來講,也有並不近似10℃
2倍數定律的溫度範圍。(圖-19)
  特別是當制品的保証溫度為超過105℃時的壽命推算,根據推
算溫度加速係數Bt的溫度範圍,而必須改變係數。關於實際的壽命
推算請另行咨詢
 對於低溫段的壽命,因為沒有實際的評估數據、且對於長時間
的耐久性,不僅要考慮電解液的蒸發以外還要考慮封口材質劣化
等要素,所以請把40℃作為下限,並把15年作為推算壽命的上限。






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