铝电解电容器纹波电流自动计算列表
万裕品牌铝电解电容器寿命推算V3.0
85℃类电容器
105℃类电容器
Hrs ℃ ℃ ℃ ℃
纹波电流值：(频率须一致) Iuse ISTD 14.1 340 mA mA
万 裕 三 信 电 子 (东莞) 有 限 公 司
SAMXON ELECTRONICS (DONG-GUAN) CO., LTD
寿 命 推 算
Radial Lead Type引线式 WV≥160V 寿命推算 寿命公式
Hrs ℃ ℃ V V ℃ ℃ =
0
备注： 一般情况下, 105℃类产品温升设计为ΔT0: 5℃, 85℃类产品温升设计为ΔT0: 10℃, 推算寿命时最大温升请不要超过下表所示 ΔTx: 温度 型别 环境温度Tx（℃） ≤35 45 55 65 75 85 ≤35 45 55 65 75 85 95 105 Radial Lead Type 最大允许温升Δ Tx（℃） 电容器允许最大中心温度(℃) 15 15 15 15 15 10 15 15 15 15 15 15 10 5 50 60 70 80 90 95 50 60 70 80 90 100 105 110
万 裕 三 信 电 子 (东莞) 有 限 公 司
SAMXON ELECTRONICS (DONG-GUAN) CO., LTD
寿 命 推 算
Radial Lead Type引线式 WV＜160V 寿命推算 寿命公式
LX=L0× 2(T0-TX)/10× 2(ΔT0-ΔTX)/5
样品规格描述： 系列 规格 尺寸 100 25 6.3 11 寿命推算信息： LO = GT 10000 μ F TO = 105 TX = V 78.6 Φ mm △T0= 5 Lmm △TX= 0.0 124518 14.21 0 备解： LX:实际使用寿命。（大于131400小时以131400 小时计，大于15年以15年计算） L0：规格书承认的寿命 T0：规格书电容器正常工作的最高使用温度℃。 TX：电容器使用的环境温度℃。(＜35℃按35℃计) △TX：电容器实际使用加载纹波电流时，中心电 Lx= △TX= Hrs 年 容器的温升℃。 Iuse:电容器实际使用的纹波电流 ISTD:电容器规格书承认纹波电流
24V1.25A纹波电流计算
VINMIN=85*1.414-20=100
VOU=24V IOUT=1.25A VD=0.7
D=100/(100+100)=0.5
反射电压：100V
匝比：N=100/24.7=4.04
求工作在CCM下的次级峰值电流
先估算临界电流 以80%输出电流计算等于0.8*1.25=1A
求次级峰值电流=1.25/（1-0.5）+1A/（1-0.5）=4.5
求初级峰值电流=次级峰值4.5/匝数比4.04=1.11A
求次级总有效值电流=(0.5^0.5)*4.5=3.181A
求次级交流纹波电流=总的有效值电流的平方减去输出电流的平方再开根上面计算的交流纹波电流用来选择输出电解和变压器的线径的大小
求初级总纹波电流等于占空比开根号*初级峰值电流=0.5^0.5*1.11A=0.7求初级直流纹波电流等于占空比*初级峰值电流=0.5*1.11A=0.555A
求初级交流纹波电流等于初级总纹波电流的平方-初级直流纹波电流的平
5=1A
1-0.5）=4.5
平方减去输出电流的平方再开根号=3.181^2-1.25^2再开根号 等于2.92A
电解和变压器的线径的大小
级峰值电流=0.5^0.5*1.11A=0.785A
值电流=0.5*1.11A=0.555A
流的平方-初级直流纹波电流的平方再开根号=0.785^2-0.55^2再开根号 等于0.56A。
铝电解电容寿命计算公式
20,000hrs
9
温度测定方法
A) 取得周围温度方法
机器
实际电容器
模仿电容器
寿命计算式
原本
CONFIDENTIAL(秘密的)
测量站
推荐
实际电容器 10
寿命计算式
温度测定方法
B)单元中心发热温度测定方法
测定的三种方法
准确
1) 单元中心温度测定
2) 周围温度/电容器表面温度测定
3) 纹波电流测定>>>发热温度计算
容易
11
CONFIDENTIAL(秘密的)
寿命计算式
温度测定方法
B)单元中心发热温度测定方法
1. 单元中心温度测量 ΔTx=单元中心温度–周围温度
ਗ਼ᆠཥਅౢɝཥ࢙ኜ裡ࠦԨҪ̴܆ৎ來
优点 : 比较准确 缺点 : 需要額外工作樣品
(我们会准备样品与热电偶) 只能在測量時使用
12
CONFIDENTIAL(秘密的)
ΦD (mm)
30
35 40 50 63.5 76
89 100 -
Factor α 1.5 1.65 1.75 1.9 2.2 2.5 2.8 3.1 -
13
CONFIDENTIAL(秘密的)
寿命计算式
温度测定方法
B)单元中心发热温度测定方法
3.纹波电流测定 发热温度计算
ॆ์䕚䕚ྲྀܗ
例)周围温度105度 vs 85度
周围温度
寿命
单元中心 计算推定寿命 发热温度
105℃ 2000时间
5℃
2000时间
85℃
8000时间
15℃
2000时间
电解电容纹波的测试,计算及判定_ 应用报告
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) = ()()TFHifFLowf222/1/+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) = ()TF 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。
电解电容参数特性
电解电容器的参数特性上海BIT-CAP技术中心2.1容量2.1.1标称容量（C R）电容器设计所确定的容量和通常在电容器上所标出的电容量值。
2.1.2容量公差容量偏差是指电容器的实际容量离开标称容量的范围，容量偏差一般会标示在出货检验单上和包装箱盒贴上。
YM产品的容量公差为±20%。
2.1.3容量偏差等级为了保证每批电容器容量的一致性，保证客户装在同一台机器上的所有电容器之间的容量偏差在。
特别为每一个电容器贴上表示容量偏差的标签。
客户在装机时选用同一标签的电容器装在一台设备内，这样能够有效的保证了同一台设备内的电容器容量的一致性。
偏差等级见表1。
容量等级代码容量偏差D-20%≤Cap＜-15%C-15%≤Cap＜-10%B-10%≤Cap＜-5%A-5%≤Cap＜0E0≤Cap＜5%F5%≤Cap＜10%G10%≤Cap＜15%H15%≤Cap≤20%表1容量偏差等级表2.1.4容量的温度特性电解电容的容量不是所有的工作温度下都是常量，温度对容量的影响很大。
温度降低时，电解液的粘性增加，导电能力下降，容量下降。
图4容量温度特性（测试频率120Hz ）2.1.5容量的频率特性电解电容器的容量决定于温度，还决定于测试频率。
容量频率关系：C 代表容量，单位F f 代表频率，单位Hz z代表阻抗，单位Ω图5容量频率特性曲线（测试温度20℃）2.1.6频繁的电压波动及充放电频繁的电压波动及充放电都会导致容量下降，为了应对频繁的电压波动及充放电的使用条件，特别设计了ER6系列产品（充放电应对品）。
详细情况请联系我们。
2.2损耗角的正切值tan δ用于脉动电路中的铝电解电容器，实际上要消耗一部分的有功功率，这可以用损耗角的正切值来表征。
损耗角的正切值为在正弦电压下有功功率与无功功率的比值。
对于电解电容器较常采用的等效电路，如图6，则损耗角的正切值为：图6等效串联电路图BIT 各系列的最大损耗角的正切值：系列ES3、ES6、ES3M 、ES6M 、ES6HEH3、EH6EW3、EW6、ER6、EL20、EL6020℃，120Hz 下的损耗值（tan δ）0.180.300.15表2各系列电容器的最大损耗角的正切值注：这些值适用于的最大容量为47000μF ，相应的容量更高的电容器的损耗角的正切值会更大。
纹波电流计算公式
纹波电流计算公式
波形电流计算公式是：I=V/R+∆I=∆V/R+∆I，其中，I表示波形电流，V表示波形电压，R表示电阻，∆I表示噪声信号电流。
波形电流计算的基础是电路的基本定律。
可以求出一个直流电路的电流，这个电流称为定常电流。
当电路中的某些参数发生改变后，定常电流也会发生变化，从而影响电路的整体运行情况，这就是纹波电流。
因为定常电流在时间变化上呈现出周期性的变化，而这种变化正是纹波电流的特性。
在计算纹波电流时，将定常电流和噪声信号电流合并可以得到纹波电流。
实际中，可以通过测量电压和电阻来计算纹波电流，即：I=V/R。
同时，还需要将噪声信号电流（∆I）加上，得到最终的纹波电流。
因此，纹波电流的计算公式可以表示为：I=V/R+∆I。
电解电容纹波电流的测试方法
电解电容纹波电流测试方法1、测试工况：被测样机在可能出现的最恶劣的环境下运行（例如：最大制冷/最大制热）。
2、测试设备：示波器以及配套电流探头。
3、测试方法：3.1 简易图示：测试方法说明：经岛专家确认，将电解电容用焊线引出（焊线尽可能的短），然后用电流钳卡在电解电容一个引脚，此时测试的是单个电容的纹波电流值。
3.2 纹波电流有效值计算方法3.3 纹波电流合成计算公式纹波电流通常是由基本频率和高频电流构成。
因此，在计算时要通过合成公式：图1：纹波电流合成公式3.4 测试实例电解电容型号：CD 291 参数：400V/680uF 最大允许纹波电流：2.9A 整机运行状态：最大制冷整机运行电流：7.2AIL 数据计算公式将ΔY=537mV 带入图5 公式计算得：3.79A I(r.m.s)：纹波电流合成有效值IL：基本频率纹波电流有效值IH：高频率纹波电流有效值ηL：基本频率纹波电流的频率系数通常取1.0 ηH：高频率纹波电流的频率系数通常取1.4 高频信号低频信号图6 高频纹波电流T1=21us 图7 高频纹波电流T=200us 图8 高频纹波电流IH 数据计算公式将图3 中ΔY=300mV，图6 中T1，图7 中T 带入图8 公式计算IH 得0.9A 将IL/IH 带入公式得I rms =3.8A备注：经岛先生确认，纹波电流测试可用以下两种测试方案方案1：通过波形读取Ip，然后根据公式进行计算；方案2：直接从示波器读取RMS 值，但是此值仅限于“能单独测试直流成分的示波器”而对于只可以测定交流成分的示波器，由于通过电解电容的纹波电流基本是直流电流，不要束缚在负方向没有图像的想法中，实际画面显示的有效值就是将波形按正负方向分开，把它作为交流而得出的结果，也就是说，把Vp-p 的一半左右换算成Vrms 值，显示为Vrms= Vp-p ×1/2 ×0.7，反过来说，图像中，如果显示Vrms=300mV，读取的时候就要读取600mV。
铝电解电容的纹波电流
铝电解电容的纹波电流铝电解电容的纹波电流是指在使用过程中，电流大小的周期性变化。
铝电解电容具有容量大、尺寸小、工作稳定等特点，在各个领域得到广泛应用。
然而，由于其内部结构的限制与外界应用的需求之间存在差异，可能会导致纹波电流的产生。
那么我们应该如何理解铝电解电容的纹波电流呢？首先，我们需要知道纹波电流是如何产生的。
在市电供电环境下，电容器往往用于节制余波电流，使输出电流更为稳定。
然而，电容器的设计与应用并非完美无缺，其内部电阻和电感等参数会导致一定程度的纹波电流。
毫无疑问，这一问题对于一些高精度、高要求的电子设备来说是不可忽视的，尤其是在需要输出稳定电流的场合。
其次，我们来看一下纹波电流对铝电解电容的影响。
首先，纹波电流会使铝电解电容在工作时发热加剧，这可能会导致电容器的寿命缩短。
其次，纹波电流还会对电子系统的性能产生不利影响，比如引起工作状态不稳定、信号失真等问题。
因此，在设计和选择铝电解电容时，我们应该充分考虑纹波电流对系统性能的影响，选择合适的容值和额定电流等参数，以保证系统的稳定性和长期可靠性。
如何减小铝电解电容的纹波电流呢？首先，可以采用并联的方式增加电容器的总容量，从而降低电容器内部电压的变化；其次，使用低ESR（等效串联电阻）的电容器，能够减小电流波动对电容器自身产生的影响；此外，适当增加电容器的工作频率，也可有助于降低纹波电流的大小。
综上所述，铝电解电容的纹波电流对于电子系统稳定性和可靠性具有重要影响。
因此，在工程应用中，我们需要充分考虑纹波电流对系统性能的影响，并采取合适的措施来减小纹波电流的大小。
只有这样，铝电解电容才能发挥其应有的作用，为各个领域的电子设备提供稳定可靠的电源支持。
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散热有效 面积cm2 φ3*5 0.54165 φ4*5 0.7536 φ5*5 0.98125 φ6.3*5 1.30067 φ8*5 1.7584 φ4*7 1.0048 φ5*7 1.29525 φ6.3*7 1.69631 φ8*7 2.2608 φ8*9 2.7632 φ10*9 3.611 φ5*11 1.91 φ6.3*12 2.6854 φ8*12 3.5168 φ8*14 4.0192 φ8*16 4.5216 φ8*20 5.5264 φ10*13 4.867 φ10*15 5.495 φ10*17 6.123 φ10*20 7.065 φ10*25 8.635 φ10*30 10.205 φ12*21 9.0432 φ12*25 10.5504 φ13*17 8.26605 φ13*21 9.89885 φ13*26 11.93985 φ13*31 13.57265 φ16*21 12.56 φ16*26 15.072 φ16*32 17.0816 φ16*35 19.5936 φ18*22 14.4126 φ18*26 16.6734 φ18*31 20.0646 φ18*35 22.3254 φ18*40 25.1514 φ22*25 21.0694 φ22*32 25.2142 φ22*35 27.9774 φ22*40 31.4314 φ25*32 29.24125 尺寸 β 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 容量C 损失因素 2π fCα β Δ T/tg （μF） tgθ θ #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! at 120Hz 105℃ 纹波电流值（mA) #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
φ25*35 φ25*40
32.38125 36.30625
0.00IV/0!
#DIV/0! #DIV/0!
备注：1.黄色栏需填写，纹波电流会自动计算出来。 2.产品按尺寸对号入座，散热面积和散热系数已填入。 惠州市永惠电子有限公司刘春华2015-12-18