电解电容的寿命计算详细公式-2015
电解电容的寿命计算详细公式
or Life
1. time
Calculat
ion
formula
： 2. Specification(须计算规格)
Rated Voltage(V)
Rated Cap(uF)
Input
400
68
Operati
ng
3. Conditi
ons(试
验条件):
Ambient Temperature(℃)T×
Ly ＝ Lx ／365／24 Ta=Tx-(△Tx/α)
NOTE
Guarant
LO ：
eed lifetime in
catalog
Actual
lifetime
perform
LO' ：
ance availabl e for
using in
the
formula
Maximu
m rated
To：
operatin g
Tx： 77.1 器表面
溫度 tx实际
tx：
使用之
0.754
纹波电
流 △Tx印
加实际
△ Tx：
Ripple 18.68888889 Curren
t所造
成之溫
升预估 Lx推算
Lx： 12207 寿命
(小時) Ly推算
Ly： 1.39348624 寿命
(年)
Maximu
m rated
ripple
curraet
〔Arms
〕
[Accord
to： ing to
using
frequen
cy and
then
multiply
电解电容寿命计算公式 说明(1)
代号
I0 IX
4、关于其他的寿命原因：
代号表示内容说明 最高使用温度下正常周波数的额定纹波电流(Arms)
实际使用中的纹波电流(Arms)
铝电解电容由于电解液通过封口部扩散到外部而导致磨耗故障，加速其现象的要因除上述周围温度与
纹波电流外有以下要因：
●过电压的情况
连续印加定格电压的过电压时，急速增大制品的漏电流量，这种漏电流引起发热产生气体，并导致内压
铝电解电容器的使用寿命计算公式
1、周围温度与寿命
温度对寿命的影响有静电容量的减少，损失角正接的增大，导致电解液通过封口部扩散到外部，电气
特性随时间的变化值与周围温度间成立试验公式，其关系式类似于温度增加，化学反应速度成指数倍 增加之化学反应规律式，称之为温度与铝电解电容寿命10℃法则。
LX=L0×B
W=IR2×R+VIL
代号
代号表示内容说明
W
内部的消费电力
IR
直流电流
R
内部阻抗等效串联电阻 ESR
V
印加电压
IL
漏电流
漏电流 LC最高使用温度增加到20℃的 5-10倍程度，由于 I R远大于IL，可成立如下公式：
W=IR2×R
◆ 内部发热与放热达到平衡温度的条件公式如下：
IR2×R=βA△T
代号
T0 - TX 10
代号
代号表示内容说明
L0
最高温度条件下，印加定格电压或重迭额定纹波电流时的保证寿命(hrs)
LX
实际使用中的寿命(hrs)
T0
制品的最高使用温度(℃)
Tx
实际使用时的周围温度(℃)
B：温度加速系数 温度加速系数 B，如果是最高使用温度以下时，可以用 B≈2来计算，升温 10℃，约 2倍的加速率； 设定较低的使用时的周围温度 T X，能保证长期的寿命。 2、印加电压与寿命 使用在线路板上的 RADIAL型、SNAP-IN型铝电解电容，若在最高使用温度及额定工作电压以下的情况 使用时，印加电压的影响比周围温度及直流电流的影响小，对于铝电解电容来说，实际计算可以不考虑 降压使用对寿命计算之影响。 3、纹波电流重迭时的寿命 铝电解电容比其他类的电容损失角大，会因纹波电流而内部发出热量。由于施加的纹波电压发出的热量 会导致温度上升，对寿命有很大影响，印加电流电压时的发热情况如下公式来计算：
电解电容使用寿命计算
电解电容使用寿命
影响电解电容寿命的因素有很多种，比如电解液的类型、工作状态、封装规格和使用环境等等，计算电容寿命公式:Lx＝L0*KT*KR1*Kv
Lx:电容预期寿命
L0/LR:电容加速寿命,可以查阅电容规格书.
KT:环境温度影响系数(每升高10度,寿命降低一半)
KT等于2的(T0-Tx)/10次方
T0:电容最高工作温度(85或105)
Tx:电容实际工作温度
KR1/KR2:纹波电流影响系数.
KR1与L0对应,等于2的-T/5次方.T:纹波电流所引起的电容内部温升
Kv:工作电压影响系数
康富松电解电容（KFSON）厂家生产的电容器产品系列众多，品种齐全；产品包括：长寿命电解电容器、高频低阻电解电容、UPS 专用电解电容，LED专用电解电容器等，康富松产品被广泛用于LED驱动电源、UPS电源、工业控制设备等各大领域。
如何计算电解电容使用寿命
如何计算电解电容使用寿命
作为电子产品的重要部件电解电容，在开关电源中起着不可或缺的作用，它的使用寿命和工作状况与开关电源的寿命息息相关。
在大量的生产实践与理论探讨中，当开关电源中电容发生损坏，特别是电解电容冒顶，电解液外溢时，电源厂家怀疑电容质量有问题，而电容厂家说电源设计不当，双方争执不下。
以下就电解电容的使用寿命和使用安全作些分析,给电子工程师提供一些判断依据。
1、阿列纽斯(Arrhenius)
1.1 阿列纽斯方程
阿列纽斯方程是用来描述化学物质反应速率随温度变化关系的经验公式。
电解电容内部是由金属铝等和电解液等化学物质组成的,所以电解电容的寿命与阿列纽斯方程密切相关。
阿列纽斯方程公式：k=Ae－Ea/RT 或lnk=lnA—Ea／RT (作图法)
●K 化学反应速率
●R 为摩尔气体常量
●T 为热力学温度
●Ea 为表观活化能
●A 为频率因子
1.2 阿列纽斯结论
根据阿列纽斯方程可知,温度升高，化学反应速率（寿命消耗）增大，一般来说，环境温度每升高10℃，化学反应速率(K 值) 将增大2-10 倍，即电容工作温度每升高10℃，电容寿命减小一倍,电容工作温度每下降10℃，其寿命增加一倍，所以,环境温度是影响电解电容寿命的重要因素。
2、电解电容使用寿命分析
1)公式:
根据阿列纽斯方程结论可知，电解电容使用寿命计算公式如下：。
电解电容寿命计算方法
电解电容寿命计算方法寿命估算(Life Expectancy)：电解电容在最高工作温度下，可持续动作的时间。
Lx=Lo*2(To-Ta)/10Lx=实际工作寿命Lo=保证寿命To=最高工作温度(85℃or105℃)Ta= 电容器实际工作周围温度Example：规范值105℃/1000Hrs65℃寿命推估：Lx=1000*2(105-65)/10实际工作寿命：16000Hrs高温负荷寿命(Load Life)将电解电容器在最高工作温度下，印加额定工作电压，经一持续规定完成时间后，须符合下列变化：Δcap：试验前之值的20%以内tanδ：初期特性规格值的200%以下LC ：初期特性规格值以下高温放置寿命(Shelf Life)：将电解电容器在最高工作温度下，经一持续规定完成时间后，须符合下列变化：Δcap: 试验前之值的20%以内tanδ:初期特性规格值的200%以下LC:初期特性规格值以下高温充放电试验(Charge/Discharge Test)将电解电容器在最高工作温度下，印加额定工作电压，经充电30秒后再放电330秒为一cycle，如此经1,000 cycles 后，须符合下列变化：Δcap : 试验前之值的10%以内tanδ : 初期特性规格值的175%以下LC : 初期特性规格值以下纹波负荷试验(Ripple Life)将电解电容器在最高工作温度下，印加直流电压及最大纹波电流（直流电压+最大涟波电压峰值=额定工作电压），经一持续规定完成时间后，须符合下列变化：Δcap : 试验前之值的20%以内tanδ : 初期特性规格值的200%以下LC : 初期特性规格值以下常用电解电容公式容抗 : XC=1/(2πfC) 【Ω】感抗 : XL=2πfL 【Ω】阻抗: Z=√ESR2+(XL-XC)2 【Ω】纹波电流: IR=√(βA△T/ESR) 【mArms】功率 : P=I2ESR 【W】谐振频率 : fo=1/(2π√LC) 【Hz】。
电源电解电容计算公式
电源电解电容计算公式电源电解电容的计算公式，这可是个挺有趣的话题。
咱先来说说为啥要搞清楚这个计算公式。
就好比咱家里用电，要是不晓得电器的功率和电压，那可容易出乱子。
在电路设计中，电源电解电容的选择要是不合适，那整个电路可能就不稳定，设备就没法好好工作啦。
咱们来瞧瞧这计算公式到底是咋回事。
一般来说，电源电解电容的容量可以通过这个式子来估算：C = I × Δt / ΔV 。
这里的 C 就是电容的容量，单位是法拉（F）；I 是负载电流，单位是安培（A）；Δt 是电源断电后维持输出电压的时间，单位是秒（s）；ΔV 是在Δt 时间内允许的输出电压变化量，单位是伏特（V）。
举个例子吧，比如说有个小设备，它的负载电流是 1 安培，咱希望在电源断电后还能维持 10 毫秒的稳定输出，并且允许输出电压下降不超过 1 伏。
那按照这个公式算，电容的容量就得是 1×0.01÷1 = 0.01 法拉，也就是 10000 微法。
不过，这只是个大概的估算。
实际应用中，还得考虑好多其他因素。
比如说，电容的耐压值得足够高，不然可容易被击穿。
还有啊，不同类型的电解电容，性能也不太一样。
我之前就碰到过这么个事儿。
有一次帮朋友修一个旧音响，打开一看，里面的电源电解电容都鼓包了。
我就按照上面说的公式算了算，给他换了合适容量和耐压值的电容。
嘿，修好之后那音响效果又杠杠的了。
总之，电源电解电容的计算公式虽然不复杂，但要想真正用好，还得结合实际情况，多琢磨琢磨。
咱可不能马虎，不然电路出了问题，那可就麻烦啦！希望大家以后在碰到相关问题的时候，都能算得准准的，让电路稳稳当当工作。
电解电容寿命计算
Ф(mm) β ×10 -3
5~8
10
2.16
2.10
6.C F: 频率补偿系数 : 参考目录资料。
13
16
1.20
1.25
13
16
2.05
2.00
注: 此寿命计算公式只适用于东莞冠坤电子有限公司的所有系列
75 20 1.90
18 1.30
18 1.96
85
105
15
5
1.70 1.00
22 1.35
25 1.40
30 35 1.50 1.65
22
25
30 35
40
1.88
1.84 1.75 1.64
1.58
β: 放热系数． A:电容器的表面积 (cm 2 ).
π
A=
D
4
D:铝壳的直径 (cm);L: 铝壳的长度（ cm）
R:内部阻抗 ( 串联等效阻抗 ).
R=
tan δ 2πfc
× (D+4L)
tan δ: 损失角正切值 f ：测试频率（ HZ） C：容量.I RC=I × C F × C T I: 额定纹波电流 . （参考规格表中的规定值） CF: 频率补偿系数． CT: 温度补偿系数．
Su'scon electronic enterprise co.,ltd.
電解電容器壽命推算公式
1. 在額定 DC電壓下的保正壽命 ( 適用于不必考慮紋波電流影響的場合）
Lx=Lo × 2
To-Tx 10
×2
- △Ｔ △To
2. 在允許最大紋波電流疊加條件下的保證壽命
( 適用于須考慮紋波電流影響的場合）
Lx=Lr × 2
电解电容寿命计算公式 说明(1)
周围温度+纹波电流引起自身发热的限界值是指：
① 最高使用温度为105℃的HT系列：110℃
② 85℃一般标准规格：95℃
③ 其他系列：最高使用温度+5℃
举例：不同环境温度条件下有不同上限值
● 环境温度与自身发热限界值
环境温度（℃）
40
55
65
85
105
△T0
30
30
25
15
5
●最高使用温度为105℃系列的，符合最高使用温度的纹波电流所引起的发热是5℃为限界值(共 110℃)，
◆铝电解电容器外径与温度差系数
电容器外径ФD(mm) 5Ф
6.3Ф
8Ф
10Ф
13Ф
16Ф
温度差系数
1.1
1.1
1.1
1.15
1.2
1.25
电容器外径ФD(mm) 18Ф
22Ф
25Ф
30Ф
35Ф
40Ф
温度差系数
1.3
1.35
1.4
1.5
1.65
1.75
◆ 纹波电流引起的发热△T是按下列公式来计算，最高使用温度为105℃系列，△T 0=5℃
铝电解电容器的使用寿命计算公式
1、周围温度与寿命
温度对寿命的影响有静电容量的减少，损失角正接的增大，导致电解液通过封口部扩散到外部，电气
特性随时间的变化值与周围温度间成立试验公式，其关系式类似于温度增加，化学反应速度成指数倍 增加之化学反应规律式，称之为温度与铝电解电容寿命10℃法则。
LX=L0×B
<1> 关于 TX（实际使用时的周围温度）的注意事项 温度加速试验中确认为10℃的 2倍，以40℃-最高使用温度为范围。从市扬的反退品的测定结果来看，
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2016/1/8
α
2016/1/8 15:06 1.2
Input
Operating Conditions(试验条件):
Ambient Temperature(℃)T× Actual Ripple Current(mA)t× 754 77.1
1. 2. 3.
Capacitor Life time Calculation formula ： Sபைடு நூலகம்RIES: Specification(须计算规格)
Rated Voltage(V) 400 Rated Cap(uF) 68 Dia(Φ ) 16 Length(L) 30
Date: AISHI Part NO:
Input
Life Calculate Formula(寿命推算公式) △Tx ＝ △To*（tx／to）^2 CaseΦ ≦8 10,12.5 16,18 Lx ＝ Lo' * 2^[(( To－Ta )／10 )] * 2 ^[((△To－△Tx )／5 )] α 1.0 1.1 1.2 Ly ＝ Lx ／365／24 Ta=Tx-(△Tx/α) NOTE LO： Guaranteed lifetime in catalog 〔Hrs〕 LO'： Actual lifetime performance available for using in the formula 〔Hrs〕 To： Maximum rated operating temperature〔℃〕 to： Maximum rated ripple curraet 〔Arms〕[According to using frequency and then multiply conversion quotiety] △To： Designed temperature rise at maximum rated ripple current flow 〔℃〕 Ta: Actual ambient tempeature in the application operating〔℃〕 Tx： Surface temperature of capacitor case〔℃〕. tx： Actual ripple current flow in the application operating〔Arms〕 △Tx： Estimated temperature rise at capacitor core due to tx〔℃〕 Lx： Estimated lifetime〔Hrs〕 Ly： Estimated lifetime when 24 hours operating a day〔Yrs〕 4.
4000 LO： LO'： 4000 105 To： 0.390 to： △To： 5 Ta: 61.5259259 77.1 Tx： 0.754 tx： 18.68888889 △Tx： 12207 Lx： Ly： 1.39348624
Lo目录标准寿命 Lo'实力寿命值 To操作的最高使用溫度 to目录使用之最大纹波电流(若使用的频率上不同,需再乘上系列目录上所提供的频率系数) △To设定最大容许纹波电流时所规定的纹波发热(℃)设定值5℃ Ta使用的周围溫度 Tx电容器表面溫度 tx实际使用之纹波电流 △Tx印加实际Ripple Current所造成之溫升预估值 Lx推算寿命(小時) Ly推算寿命(年)
result
YES