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关于电解电容的纹波电流与寿命

绫

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关于电解电容的纹波电流与寿命

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2021-01-22 15:12:48

纹波电流：

是流入电容的交流电流。纹波电流使电容发热，纹波电流过大将导致过高的温升，使电容管芯的温度超过它的最大可允许温度而很快损坏，即使工作于接近最大允许管芯温度也会大大缩短预期的寿命。最大可允许的纹波电流决定于是否能能满足电容的负载寿命指标。对于铝电解电容工作于最大允许管芯温度其负载寿命指标典型值是8000到10,000小时，即一年左右，对于大多数的应用这个时间都太短了，因此，不允许工作到最大允许管芯温度，应根据应用寿命要求进行选型计算。

纹波电流的技术规格：

纹波电流是由在额定温度下获得希望的温升所决定的。通常额定温度为85℃的电容允许的温升是10℃，最大允许管芯温度是95℃。通常额定温度为105℃的电容允许的温升是5℃，最大允许管芯温度是110℃。功率损耗等于纹波电流的平方乘以等效串联电阻ESR （P=I^2R）。通常使用25℃,120Hz的最大的ESR，但ESR随温度的增加而减少。

纹波电流的温度特性：

工作温度小于额定温度，额定纹波电流会增加。一般增加量决定于最大管芯温度(Tc)，额定温度（Tr）和环境温度（Ta）即：纹波温度增量=Ix[(Tc- Ta)/ (Tc- Tr)]/2。高的纹波电流会使工作寿命小于预期寿命，电容工作时间越长由于老化的原因其ESR也会增大，对于相同的纹波电流发热量会增加，选型设计时要注意。

纹波电流的频率特性：

通常提供的电容技术参数中给出的纹波电流值是120Hz工作频率时的电流值，如果工作频率不是120Hz时，要校正额定纹波电流。通常增加量决定于预期随频率的变化的ESR，但是就像上面所讨论的，ESR是温度、电容量、额定电压和频率复杂的函数，所以很难产生一个精确模拟其对频率依赖的纹波-频率的增量公式。对于高纹波电流的应用要确认在运行频率下的ESR，并计算总的功率损耗。