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电容纹波寿命计算方法及测试

电解电容寿命计算方法及测试

本文主要是通过纹波电流的计算,然后通过电容的热等效模型来计算电容中心点的温度,在得到中心点温度后,也就是得到电容的工作点最高的问题后,通过电容的寿命估算公式来估算电容的设计寿命。

首先,电容等效成电容、电阻(ESR )和电感(ESL )的串联。纹波电流计算,纹波电流计算是得到电容功率损耗的一个重要参数,在设计电容时候,我们必须首先确定下来电流的纹波大小,这和设计规格和具体拓扑结构相关。

1.电解电容零件工程规格书中之Standard Rating表格,其中规定了不同规格的电解电容Rated Ripple Current值

电容纹波寿命计算方法及测试

2.此电容用于电源输入端滤波,因此采用120Hz时的Rated Ripple Current规格715mA。

3.而用于评估电解电容Ripple Current之Spec要依据以下公式:

SPEC=Spec(component)×频率系数(FM)×温度系数(TM)

4.OTPV 评估电解电容Ripple Current的Derating规格为85%,因此测试值

将电解电容接地端吸开串联一导线,直接用电流计探头测试该导线电流的有效值(rms),测试时要调整输入电压值(90V~264V)达到纹波电流最大。见图示:

电容纹波寿命计算方法及测试

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Irms

1.Multiplying Factors on KMG Series(radial lead type)

Frequency Multipliers

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Temperature Multipliers

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2. Multiplying Factors on KY Series

Frequency Multipliers

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Temperature Multipliers

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3. Multiplying Factors on KXG Series

Frequency Multipliers

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Temperature Multipliers

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*Temperature multipliers shows the guide limits of the maximum available ripple current at each of the temperature,of which the life time at the rated maximum operating temperature is expected.

电解电容寿命评估测试方法

1.Calculation Formula:

电容寿命Life Time= Life(spec)×2(Ts-Tt)/10

Life(spec):指spec中标明的寿命值

Ts:电容最高使用温度值

Tt:电容本体温度测试值

2.判定方法:以上计算得出之寿命值与整机MTBF目标值比较,若大于目标值则判定OK。

3.例如:SHARP机种C904 Life(spec)=10000Hrs,Ts=105℃,

Tt=52.6℃,。SHARP MTBF目标50000Hrs。

Life Time=10000×2(105-52.6)/10=377917Hrs>50000Hrs OK