电解电容纹波的测试,计算及判定_ 应用报告
电解电容纹波电流计算
电解电容纹波电流计算电解电容器是一种将电荷存储在电解介质中的被极化的电容器。
在工业和电子设备中，电解电容器广泛应用于滤波、耦合和能量存储等电路中，以平稳和稳定电流的波动。
电解电容器的纹波电流取决于电源的电压纹波和电解电容器的参数。
首先，我们需要了解电源的电压纹波的性质和电解电容器的参数。
电源电压的纹波通常用纹波系数来表示，纹波系数是指电压纹波电压与电源直流电压之比。
对于交流电源，纹波系数通常在1%到10%之间。
电解电容器的参数主要有电容值和额定电压两个重要指标。
电解电容器的电容值决定了其存储电荷的能力，通常以微法（μF）为单位。
额定电压是指电解电容器可承受的最大电压，通常以伏特（V）为单位。
在实际计算中，我们可以通过以下公式来计算电解电容器的纹波电流：Ir=Vr/(2*f*C)其中，Ir表示电解电容器的纹波电流，Vr表示电源电压的纹波电压，f表示电源的工作频率，C表示电解电容器的电容值。
从公式可以看出，电解电容器的纹波电流与电源电压的纹波电压呈线性关系，而与电源的工作频率和电解电容器的电容值呈反比关系。
假设一个电解电容器的电容值为1000μF，额定电压为16V，在一个交流电源频率为50Hz的情况下，如果电源的纹波系数为5%，我们可以通过上述公式来计算纹波电流。
首先，我们需要计算电源电压的纹波电压Vr。
假设电源的直流电压为12V，纹波系数为5%，那么Vr=12V*0.05=0.6V。
将Vr=0.6V，f=50Hz，C=1000μF代入公式中，可以得到：Ir=0.6V/(2*50Hz*1000μF)=0.6V/(2*50*0.001F)=0.6V/0.1A=6A因此，这个电解电容器的纹波电流为6A。
需要注意的是，纹波电流是很重要的电容器参数，尤其对于一些对纹波电流要求较高的电子设备，如音频放大器等。
过高的纹波电流会导致电解电容器温度升高、损耗增加，甚至可能导致电容器破裂。
因此，在设计电子电路时应合理选择电容器参数，同时注意电源电压的纹波系数。
电解电容纹波及寿命测试方法
电解电容纹波及寿命测试方法一、电解电容纹波测试方法：1.实验仪器及设备：（1）电解电容器；（2）交流恒流源或信号发生器；（3）示波器；（4）直流稳压电源。
2.实验步骤：（1）将电解电容器连接在电路中，与交流恒流源（或信号发生器）、示波器和直流稳压电源相连。
（2）设置交流恒流源的输出电流为额定电流的50%。
（3）选取适当的频率（一般为100Hz）和纹波电流仪器输入范围（一般为2V），并调节示波器以观察输出波形。
（4）调节交流恒流源的输出电流，使示波器上显示的纹波电流尽量接近电容器的额定电流。
（5）记录示波器上显示的纹波电流值，并计算纹波系数。
二、电解电容寿命测试方法：1.实验仪器及设备：（1）电解电容器；（2）直流恒流源；（3）电容器电压测量仪；（4）温度控制设备。
2.实验步骤：（1）将电解电容器连接在电路中，与直流恒流源、电容器电压测量仪和温度控制设备相连。
（2）设置直流恒流源的输出电流为额定电流的80%。
（3）设置温度控制设备的温度为所需测试的环境温度，并保持一定的时间使电容器达到温度平衡。
（4）记录电容器电压测量仪显示的电容器电压，以及测试开始时间。
（5）每隔一定时间（例如1000小时）记录一次电容器的电压和测试时间，直到电容器的电压降至额定电压的80%。
（6）根据记录的电容器电压和测试时间，绘制电容器的寿命曲线。
三、注意事项：1.在进行电解电容纹波及寿命测试前，应检查仪器和设备的工作状态和连接情况，确保测试的准确性。
2.进行纹波测试时，应尽量避免电容器受到外部干扰，例如电源波动或其他电磁干扰。
3.进行寿命测试时，应控制好环境温度，避免温度过高或过低对电容器寿命的影响。
4.在寿命测试中，应注意记录电容器的电压和测试时间，并按时停止测试，避免过度损坏电容器。
综上所述，电解电容纹波及寿命测试方法是一种评估电容器性能的重要手段。
通过纹波测试可了解电容器在交流信号中的纹波水平，而寿命测试则可以评估电容器在一定条件下的使用寿命。
电解电容_纹波_温度_寿命_计算
。
SUIT TYPE : SNAP-IN 適用範圍:牛角型
Lx = Lo × 2（To-Tx)/10 × 2(△To-△Tx)/5×(Vo/Vx)4.4
LX=lifetime(hours)of the capacitor to be estimated 计算公式得出的寿命值 Lo=Base (Assured)lifetime (hours)of the capacitor 保证寿命值 To=Maximum rated operating temperature( ℃) 最高额定工作温度(85℃,105℃,125℃,130℃) TX=Actual ambient temperature of the capacitor within device (this is not the environment temperature of the device,but the environment temperature of the capacitor that has been placed within the device, details as note 2) 实际环境温度，即装置内的电容器实际环境温度（非装置的环境温度，而是装置内电容器的温度,，详见备注2) △TO=Rise in core temperature of the capacitor due to rated (permissible)maximum ripple current. 允许中心温升,即纹波电流升到额定最大值时测得的电容器芯子温升。
Note: 备注:
for the estimated life time(Lx),the maximum lifetime is 15years . Lx 的最大寿命值为15年。 when the ambient temperature Tx less than 40 ℃ and calculate as standard of 40 ℃ 环境温度Tx不足40℃时,以40℃为计算基准
电解电容寿命与纹波电流测试
电解电容寿命纹波电流测试E-cap Lifetime Test1. 工作原理/Working principle★ 当U2为正半周并且数值大于电容两端电压Uc时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。
当Uc>U2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，Uc按指数规律缓慢下降。
★ The diode D1&D3 work, D2&D4 cut off, the current flows through the load resistance RL in a loop and charge the capacitor C up when U2 in the positive half circuit and its value exceeding the voltage Uc which is parallel connected in the two terminals of capacitor. When Uc exceeds U2, and causes the diode D1&D3 cut off, the capacitor discharge through the load resistance RL and Uc decline slowly according to the principle of index function.★ 当U2为负半周幅值变化到恰好大于Uc时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，U2再次对C充电，Uc上升到U2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL放电，Uc按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。
★ As the same reason , when U2 in the negative half circuit and the amplitude is even changed to exceed Uc ,the diode D2&D4 work due to the positive voltage and U2 charge capacitor C up again. Uc start to decline when it’s voltage rise to the peak value of U2 and to a certain value , the diode D2&D4 cut off , the capacitor C discharge to RL, Uc decline according to the principle of index function again. When the discharge to a certain value, the diode D1&D3 work again and the cycle repeats.2.测试方法/Test Method2.1 测试温升计算电容寿命/Life time of capacitor at testing temperature condition计算寿命公式/Formula for calculating lifetime△T= Kc*(Tc-Tx)适用公司/ Corporation suited：Fcon 、KSC、TL、TEAPO、CapXon说明/ Explanation：Lo：is operating life of capacitance SPECTo：is SPEC temperature of capacitorTx：is capacitor ambient operating temperatureTc：is surface temperature of capacitor caseKc：is coefficient from table belowLx：useful life estimation2.2 测试纹波电流计算电容寿命/Life time of capacitor at testing ripple current condition 计算寿命公式/ Formula for calculating lifetimeLx=Lo*Kt*Kr （Kt=2^(To-Tx)/10 Kr=(5-△t)/5 △t=5*(Ix/Io)^2）适用公司/ Corporation suited：HEC、 JianghaiLo：is operating life of capacitance SPECTo：is SPEC temperature of capacitorTx：is capacitor ambient operating temperatureIx：is actual value of ripple currentIo：is specified ripple currentLx：useful life estimation2.2.1直接测量电容纹波电流/Direct measure of E-cap ripple current开关电路中电容纹波电流分析C1为buck电容，其充电时间受到低频交流输入影响，而放电时间则是受到开关管Q1的高频影响。
电解电容纹波及寿命测试方法
Electrolytic Capacitor Ripple Current Derating Test Method and Life TimeEvaluationFrom：郭雪松Date：Oct-27-04一．SPEC1.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，例如：Sharp 机种PWPC C904(滤波电容) 67L215L-820-15N (CNN公司KXG Series)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 ） 注：FM/TM 取值方法见附表4.OTPV 评估电解电容Ripple Current 的Derating 规格为85％，因此 测试值<SPEC ×85％ 时判定OK 。
二．Test Method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：Irms 三．附表（FM&TM 取值方法）：NCC 公司产品为例1.Multiplying Factors on KMG Series （radial lead type ） Frequency MultipliersTemperature Multipliers2. Multiplying Factors on KY Series Frequency MultipliersTemperature Multipliers3. Multiplying Factors on KXG Series Frequency MultipliersTemperature Multipliers*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. 四．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)/10Life(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。
电解电容_纹波_温度_寿命_计算
电解电容_纹波_温度_寿命_计算电解电容器是一种常见的电子元件，用于存储和释放电荷。
在实际应用中，电解电容器的性能参数包括电解电容、纹波电压、温度和寿命等。
1.电解电容电解电容是指电容器的额定值，单位是法拉(F)。
电解电容主要取决于电解液的种类和容量，以及电容器的结构和材料。
一般来说，电解电容越大，存储电荷的能力越强。
2.纹波电压纹波电压是指在交流电路中，电解电容器上的电压变化。
由于电解电容器的内部结构，它对交流信号的响应能力有限，会有一定程度的电压波动。
纹波电压越小，说明电解电容器对交流信号的滤波效果越好。
3.温度温度是电解电容器性能的重要影响因素之一、温度过高会导致电解液的蒸发、内阻上升，从而影响电解电容器的工作稳定性和寿命。
一般来说，电解电容器的温度范围应在指定范围内使用，过高或过低的温度都会对性能产生不良影响。
4.寿命电解电容器的寿命是指其可靠工作的时间。
电解电容器的寿命主要受电解液的腐蚀性和电容器的结构质量等因素影响。
一般来说，电解电容器具有一定的工作寿命，超过寿命后可能会出现容值下降、纹波电压增加等问题。
计算电解电容器的性能参数需要根据具体的电容器型号和规格，以及电路的设计要求进行分析和计算。
以下是一些常用的电解电容器的计算公式：1.电容器的纹波电压计算公式：纹波电压=(I*t)/(C*ΔV)其中，I是负载电流，t是纹波时间周期，C是电解电容容量，ΔV是纹波电压的标准值。
2.电解电容器的额定寿命计算公式：寿命=(T/ΔT)^k其中，T是电解电容器的工作温度，ΔT是电容器工作温度与最大允许温度的差值，k是材料系数。
在实际应用中，电解电容器的纹波和寿命通常是通过实验和测试得出的，也可以根据电解液种类和电容器的结构参数进行估算。
对于设计师来说，选用合适的电解电容器和合理的工作条件是确保电子设备正常工作和提高寿命的关键。
电解电容高频 纹波电压计算 esr ton
电解电容高频纹波电压计算esr ton
在电子电路中，电解电容常常被用于存储和释放能量。
然而，当电流通过电解电容时，会产生一定的纹波电压。
纹波电压的大小与电解电容的ESR（等效串联电阻）和ton（时间常数）有关。
ESR是电解电容的一个重要参数，它反映了电容内部阻抗的大小。
ESR越高，电容的阻抗越大，纹波电压也越大。
因此，在选择电解电容时，应尽量选择ESR较低的产品，以减小纹波电压对电路的影响。
时间常数ton则是一个与纹波电压相关的参数。
时间常数ton是指在特定频率下，电解电容的ESR与容抗之比。
在计算纹波电压时，需要先确定时间常数ton的大小。
根据纹波电压的计算公式，纹波电压的大小与时间常数ton和输入电压的平方根成正比。
因此，在选择电解电容时，应尽量选择容量较大的产品，以减小纹波电压对电路的影响。
总之，电解电容的选择对于电路的性能至关重要。
在选择电解电容时，应综合考虑ESR、容量、耐压值等因素，以确保电路的正常运行。
同时，对于需要高频应用的场合，应选择高频性能较好的电解电容，以减小纹波电压对电路的影响。
电解电容实验报告
一、实验目的1. 了解电解电容的基本概念、特性及其在电路中的应用。
2. 掌握电解电容的测试方法，包括电容量的测量和漏电流的检测。
3. 熟悉电解电容在电路中的安装和连接方法。
二、实验器材1. 6V直流电源2. 按键开关2个3. 470Ω电阻1个4. 220μF电解电容2个5. 发光二极管2个6. 万用表1个7. 电烙铁及助焊剂8. 电路板及连接导线三、实验原理电解电容是一种利用电解质作为介质的电容器，具有较大的电容量和较高的工作电压。
其工作原理是利用电解质在直流电压的作用下形成极化现象，从而储存电荷。
四、实验步骤1. 搭建电路（1）将6V直流电源的正极连接到电路板上的一个节点A。
（2）将220μF电解电容的一个引脚连接到节点A，另一个引脚连接到电路板上的节点B。
（3）将发光二极管的一个引脚连接到节点B，另一个引脚连接到电路板上的节点C。
（4）将按键开关的一个引脚连接到节点C，另一个引脚连接到电路板上的节点D。
（5）将电阻的一端连接到节点D，另一端连接回电源的负极。
2. 测量电容量（1）打开万用表，选择电容测量功能。
（2）将万用表的两个测试笔分别接触到电解电容的两个引脚。
（3）读取万用表显示的电容量值，记录下来。
3. 检测漏电流（1）关闭万用表，将其切换到直流电流测量模式。
（2）将万用表的两个测试笔分别接触到电解电容的两个引脚。
（3）打开电源，观察万用表显示的电流值，记录下来。
4. 安装和连接（1）使用电烙铁将电解电容的两个引脚焊接在电路板上。
（2）确保电解电容的极性正确，即正极引脚连接到电路板上的高电位节点。
（3）检查连接是否牢固，避免接触不良。
五、实验结果与分析1. 电容量测量结果显示，两个220μF电解电容的电容量均为220μF，符合实验要求。
2. 漏电流检测结果显示，两个电解电容的漏电流均在允许范围内，表明其质量良好。
3. 安装和连接过程中，电解电容的极性正确，连接牢固，无接触不良现象。
六、实验总结通过本次电解电容实验，我们了解了电解电容的基本概念、特性及其在电路中的应用。
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一、前言：
铝电解电容的工作状态及工作环境,是影响其寿命的主要因素。
在众多因素中，又以环境温度的高低和 Ripple Current 纹波电流的大小对电容寿命的影响最大。
所以在实际使用中，电解电容Ripple Current
有否超规格，电解电容工作温度有否超标准值，是影响电容失效爆浆的最主要原因，特别是在整机测试未对电解电容寿命进行估算计算的情况下，电解电容Ripple Current 的测试，计算及判定，尤为重要。
二、标准测试:
1、一次侧Bulk Cap.纹波电流
说明：一次侧Bulk Cap.纹波电流通常由基本频率(低频率)和高频(开关频率)电流构成，因此在计算时，要通过合成公式，利用频率系数计算出其在指定频率下的合成有效值。
(如图1所示) R/C(Ripple Current) = Lowf(Low Freq.Current) +Hif(High Freq. Current)
一次侧Bulk Cap.是指：一次侧主电解电容；Lowf 是指：低频纹波电流有效值； Hif 是指：高频纹波电流有效值。
图(1)
2、二次侧Filter Cap.纹波电流
说明：二次侧Filer Cap.纹波电流通常由高频电流构成。
R/C(Ripple Current) = Hif(High Freq. Current) 二次侧Filter Cap.是指二次侧滤波电解电容。
3、温度
机种名称： 机种编号： 机种类别： 电路拓扑：
输出规格：
编写单位：
应用类别：
材料应用
受控日期：
201 年 月 日
应用编号：
AR500XbcEedDFf P
应用描述： 电解电容纹波电流的测试，计算及判定
Temperature Meas. = Cap. Case 实测值.-----------此处指电容壳温。
三、計算公式 :
1、一次侧Bulk Cap.纹波计算：
R/C Stress(Ripple Current Stress) = ()()
T
F
Hif
F
Lowf2
22
/
1
/+
R/C Stress：纹波电流计算压力值，F1=低频时的纹波系数(120Hz)，T= 纹波温度系数，F2=高频时的纹波系数(>10KHz)；
2、二次侧Filter Cap.纹波计算:
R/C Stress(Ripple Current Stress) = ()
T
F Hif2
/
F2 =高频时的纹波系数(>10KHz)，T = 纹波温度系数；R/C Stress：纹波电流计算压力值。
※F/T 纹波系数参数值可由电容供应商Data book中查阅.
四、判定方式：
1、R/C Stress與Cap. R/C Spec.(电容纹波规格值) 比对,计算降额比例；
2、依零件降额使用标准判定，R/C Stress是否符合设计及应用的要求。
例: 有一Bulk Cap.实测得Lowf=0.69Arms(120Hz)
Hif=0.54Arms(56KHz)
Temp.=67.1℃
此电解电容规格值: Ripple Current纹波电流=0.67Arms(120Hz/Max Temp.( 105℃))
F1=1.0(120Hz频率纹波系数)
F2=1.38(>10KHz 频率纹波系数)
T=1.4(>65℃,<=85℃温度纹波系数)
故R/C Stress(纹波电流计算压力值)---()()
Arms
Arms
Arms
5665
.0
4.1
38
.1/
54
.0
1/
69
.02
2
=
+
；
该电容降额使用比例----------------------------0.5665Arms/0.67Arms=84.6%。
五、说明：
1、电解电容纹波电流测试方法:用电流感应器连接示波器抓取流过电容的电流rms均方根值.(如下图2)
(图2)
2、电解电容壳温测试方法：用热电偶直接点电容铝壳的温度.(如下图3)
.
图(3)
3、开关电源电解电容降额使用标准一般如下：。