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一、耗盡失效解釋
?第一種解釋
通常電解電容器壽命的終了評(píng)判依據(jù)是電容量下降到額定(初始值)的80%以下。由于早期鋁電解電容器的電解液充盈，鋁電解電容器的電容量在工作早期緩慢下降。隨著負(fù)荷過(guò)程中工作電解液不斷修補(bǔ)倍雜質(zhì)損傷的陽(yáng)極氧化膜所致電解液逐漸減少。到使用后期，由于電解液揮發(fā)而減少，粘稠度增大的電解液就難于充分接觸經(jīng)腐蝕處理的粗糙的鋁箔表面上的氧化膜層，這樣就使鋁電解電容器的極板有效面積減小，即陽(yáng)極、陰極鋁箔容量減少，引起電容量急劇下降。因此，可以認(rèn)為鋁電解電容器的容量降低是由于電解液揮發(fā)造成。而造成電解液的揮發(fā)的最主要的原因就是高溫環(huán)境或發(fā)熱。
?第二種解釋
由于應(yīng)用條件使鋁電解電容器發(fā)熱的原因是鋁電解電容器在工作在整流濾波(包括開關(guān)電源輸出的高頻整流濾波)、功率電爐的電源旁路時(shí)的紋波(或稱脈動(dòng))電流流過(guò)鋁電解電容器，在鋁電解電容器的ESR產(chǎn)生損耗并轉(zhuǎn)變成熱使其發(fā)熱。
當(dāng)鋁電解電容器電解液蒸發(fā)較多、溶液變稠時(shí)，電阻率因粘稠度增大而上升，使工作電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻增大，導(dǎo)致電容器損耗明顯上升，損耗角增大。例如對(duì)于105度工作溫度的電解電容器，其最大芯包溫度高于125度時(shí)，電解液粘稠度驟增，電解液的ESR增加近十倍。.增大的等效串聯(lián)電阻會(huì)產(chǎn)生更大熱量，造成電解液的更大揮發(fā)。如此循環(huán)往復(fù)，鋁電解電容器容量急劇下降，甚至?xí)斐杀ā?/font>
?第三種解釋
漏電流增加往往導(dǎo)致鋁電解電容器失效。應(yīng)用電壓過(guò)高和溫度過(guò)高都會(huì)引起漏電流的增加。
二、壓力釋放裝置動(dòng)作
為了防止鋁電解電容器中電解液由于內(nèi)部高溫沸騰的氣體或電化學(xué)過(guò)程而產(chǎn)生的氣體而引起內(nèi)部高氣壓造成鋁電解電容器的爆炸。為了消除鋁電解電容器的爆炸，直徑8毫米以上的鋁電解電容器均設(shè)置了壓力釋放裝置，這些壓力釋放裝置在鋁電解電容器內(nèi)部的氣壓達(dá)到尚未使鋁電解電容器爆炸的危險(xiǎn)壓力前動(dòng)作，泄放出氣體。隨著鋁電解電容器的壓力釋放裝置的動(dòng)作，鋁電解電容器即宣告失效。
?鋁電解電容器壓力釋放裝置(中間的十字)
?電化學(xué)過(guò)程導(dǎo)致壓力釋放裝置動(dòng)作
鋁電解電容器的漏電流就是電化學(xué)過(guò)程，前面已經(jīng)詳盡論述，不再贅述。電化學(xué)過(guò)程將產(chǎn)生氣體，這些氣體的聚積將造成鋁電解電容器的內(nèi)部氣壓上升，最終達(dá)到壓力釋放裝置動(dòng)作泄壓。
?溫度過(guò)高導(dǎo)致壓力釋放裝置動(dòng)作
鋁電解電容器溫度過(guò)高可能是環(huán)境溫度過(guò)高，如鋁電解電容器附近有發(fā)熱元件或整個(gè)電子裝置就出在高溫環(huán)境;
鋁電解電容器溫度過(guò)高的第二個(gè)原因是芯包溫度過(guò)高。鋁電解電容器芯包溫度過(guò)高的根本原因是鋁電解電容器流過(guò)過(guò)高的紋波電流。過(guò)高的紋波電流在鋁電解電容器的ESR中產(chǎn)生過(guò)度的損耗而產(chǎn)生過(guò)度的發(fā)熱使電解液沸騰產(chǎn)生大量氣體使鋁電解電容器內(nèi)部壓力及急劇升高時(shí)壓力釋放裝置動(dòng)作。
三、瞬時(shí)超溫
通常鋁電解電容器的芯包核心溫度每降低10℃，其壽命將增大到原來(lái)的一倍。這個(gè)核心大致位于電容器的中心，是電容器內(nèi)部最熱的點(diǎn)?？墒?，當(dāng)電容器升溫接近其最大允許溫度時(shí)，對(duì)于大多數(shù)型號(hào)電容器在125℃時(shí)，其電解液要受到電容器芯包的排擠(driven)，導(dǎo)致電容器的ESR增大到原來(lái)的10倍。在這種作用下，瞬間超溫或過(guò)電流可以使ESR永久性的增大，從而造成電容器失效。在高溫和大紋波電流的應(yīng)用中特別要警惕瞬時(shí)超溫發(fā)生的可能，還要額外注意鋁電解電容器的冷卻。
四、瞬時(shí)過(guò)電壓的產(chǎn)生
?上電沖擊
上電過(guò)程中，由于濾波電感釋放儲(chǔ)能到濾波電容器中，導(dǎo)致濾波電容器的過(guò)瞬時(shí)過(guò)電壓。
上電過(guò)電壓示意圖
?電容過(guò)電壓失效的防范
電容器在過(guò)壓狀態(tài)下容易被擊穿，而實(shí)際應(yīng)用中的瞬時(shí)高電壓是經(jīng)常出現(xiàn)的。
選擇承受瞬時(shí)過(guò)電壓性能好的鋁電解電容器，RIFA有的鋁電解電容器就給出了瞬時(shí)過(guò)電壓值得參數(shù)。
五、電解液干涸是鋁電解電容器失效的最主要原因
電解液干涸的原因：電解液自然揮發(fā)、電解液的消耗。
?電解液自然揮發(fā)
電解液的揮發(fā)速度隨溫度的升高
電解液的揮發(fā)速度與電容器的密封質(zhì)量有關(guān)，無(wú)論在高溫還是在低溫條件下都要有良好的密封性。
?電解液的消耗
漏電流所引起的電化學(xué)效應(yīng)消耗電解液，鋁電解電容器的壽命隨漏電流增加而減少。
漏電流隨溫度的升高而增加：25℃時(shí)漏電流僅僅是85℃時(shí)漏電流的不到十分之一漏電流隨施加電壓升高而增加：耐壓為400V的鋁電解電容器在額定電壓下的漏電流大約是90%額定電壓下的漏電流的5倍。
六、電解液干涸影響鋁電解電容器壽命
?影響鋁電解電容器壽命的的因素：溫度
根據(jù)鋁電解電容器的電解液的不同，鋁電解電容器的最高工作溫度可分為：
●一般用途，85℃●一般高溫用途，105℃●特殊高溫用途，125℃●汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙，140~150℃
溫度每升高10℃，壽命小時(shí)數(shù)減半。
?影響鋁電解電容器壽命的的因素：額定壽命小時(shí)數(shù)
按壽命小時(shí)數(shù)鋁電解電容器可以分為：
●一般用途(常溫，3年以內(nèi))，1000小時(shí)●一般用途(常溫，希望比較長(zhǎng)的時(shí)間)，2000小時(shí)以上●工業(yè)級(jí)，更長(zhǎng)的壽命小時(shí)數(shù)
?影響鋁電解電容器壽命的的因素：電解液
電解液的多與寡決定鋁電解電容器的壽命。
?影響鋁電解電容器壽命的的因素：應(yīng)用條件
高溫縮短鋁電解電容器壽命;高紋波電流縮短鋁電解電容器壽命;工作電壓過(guò)高縮短鋁電解電容器壽命。
七、影響鋁電解電容器壽命的參數(shù)與應(yīng)用條件
?工作電壓與漏電流的關(guān)系
工作電壓與漏電流的關(guān)系
某公司生產(chǎn)的450V/4700μF/85℃鋁電解電容器的漏電流與施加電壓的關(guān)系如下：
?溫度與漏電流的關(guān)系
某公司生產(chǎn)的450V/4700μF/85℃鋁電解電容器的漏電流與環(huán)境溫度的關(guān)系如下：
?溫度、電壓、紋波電流共同作用對(duì)壽命的影響
以某電子鎮(zhèn)流器用鋁電解電容器為例。
在不同的電壓與溫度條件下的鋁電解電容器壽命不同，表格如下：
某電子鎮(zhèn)流器用鋁電解電容器降額壽命特性，如下圖：
某電子鎮(zhèn)流器用鋁電解電容器的過(guò)電壓壽命特性，如下圖：
鋁電解電容器的壽命與溫度、紋波電流的關(guān)系，如下圖：
