螺栓鋁電解電容使用壽命計(jì)算公式

電解電容使用壽命（也定義做服務(wù)壽命及工作壽命）指鋁電解電容器不超過指定失效率時(shí)可達(dá)到的壽命。總失效或著失效預(yù)期變量構(gòu)成了使用壽命終期。

依賴于電路設(shè)計(jì)，由于參數(shù)變量導(dǎo)致的裝置故障并不一定意味著設(shè)備故障。這意味著鋁電解電容器的實(shí)際壽命可能會長于給定使用壽命。使用壽命有關(guān)數(shù)據(jù)來自于業(yè)內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn)以及加速試驗(yàn)。

在低于額定值的負(fù)載下（比如較低的工作電壓、電流及環(huán)境溫度）運(yùn)行電容器以及采用適當(dāng)?shù)纳岽胧┚裳娱L使用壽命。除標(biāo)準(zhǔn)系列外，凱琦佳還可照客戶特殊要求提供其它使用壽命級鋁電解電容器。

1、鋁電解電容負(fù)載條件

IEC基于以下條件定義了有液體電解液（凱琦佳擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電解液配方）電容器的使用壽命：

--額定電壓

--額定紋波電流（疊加在直流電壓上的交流電壓峰值不能超過額定電壓）

--額定溫度

2、鋁電解電容的散熱

電解電容規(guī)格書中聲明的使用壽命是指自然散熱條件下的使用壽命，即芯子中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由殼體和自然對流方式消散。可以使用散熱器，水冷及強(qiáng)制通風(fēng)等額外散熱方法來提高容許紋波電流和/或延長使用壽命。相反，消弱散熱（如密集排列的電容組、熱絕緣封裝和真空層距離過近）則會減少使用壽命。

為降低芯子和殼體之間的熱阻，凱琦佳在其罐形電容器的繞組和殼體之間設(shè)置了一個熱橋。

a、使用散熱器的底部散熱

由于大部分熱量是通過殼體底部消散，在電容器底部安裝一個散熱器即為最有效的散熱方式。針對散熱片的安裝，凱琦佳設(shè)計(jì)了一款經(jīng)特別優(yōu)化的螺栓式高壓電容器，以確保殼體底部和散熱片之間更好地傳遞熱量。該特殊設(shè)計(jì)包含：兩個底部散熱墊。第一個墊（厚度0.5mm）緊貼底部未被絕緣套管覆蓋區(qū)域的氣隙，第二個（厚度0.2mm）確保底部電氣絕緣。

特別是當(dāng)多個電容器裝在散熱器與母線排之間時(shí)，具有最小容差的電容器總長度l1（±0.35mm）可避免端子上不需要的機(jī)械應(yīng)力。

殼體底部邊緣設(shè)有額外的槽，可用于環(huán)形夾的安裝（推薦附件FKJ01…~FKC03）。環(huán)形夾確保了殼體和散熱器的連接。

b、強(qiáng)制風(fēng)冷

當(dāng)使用強(qiáng)制風(fēng)冷時(shí)，必須謹(jǐn)記：安裝位置只能影響電容殼體與周圍空氣之間的熱阻。在自然對流時(shí)，上述熱阻大于電容芯子與殼體之間的熱阻。

該熱阻與溫差△T成比例。用戶可以測量正常情況下及強(qiáng)制風(fēng)冷（△T*）情況下的溫差（Tcase-TA）以及恒定紋波電流下的負(fù)載情況，然后從強(qiáng)制風(fēng)冷系數(shù)△T*/△T計(jì)算出熱阻的相應(yīng)減小及增加。依次，強(qiáng)制風(fēng)冷系數(shù)可以用于決定紋波電流系數(shù)IAC*/IAC。后者是采用強(qiáng)制風(fēng)冷但不減少使用壽命時(shí)紋波電流可實(shí)現(xiàn)最大值的測量方法。

下圖所示為強(qiáng)制風(fēng)冷系數(shù)對不同殼體尺寸紋波電流系數(shù)IAC*/IAC的影響（通過測量所得）。在該圖中，強(qiáng)制風(fēng)冷（紋波電流負(fù)載：IAC*）情況下的電容器使用壽命已換算為正常工作條件（紋波電流負(fù)載：IAC）下的鋁電解電容器的使用壽命。

下表為強(qiáng)制冷卻細(xì)數(shù)的典型值，可通過強(qiáng)制對留下相應(yīng)的氣流速度獲取。

當(dāng)使用比環(huán)境溫度低的冷卻液體（如水或油）時(shí)，強(qiáng)制冷卻系數(shù)可減小至零甚至負(fù)值。由于這些媒介的導(dǎo)熱能力純熱阻用線性規(guī)律便不再適用。在這些情況下，強(qiáng)制冷卻系數(shù)也是鋁電解電容本身功耗的函數(shù)。如果使用這種制冷措施，必須計(jì)算最大可能熱負(fù)載。如果僅采用散熱器及強(qiáng)制對流，則無需考慮。

3、電解電容使用壽命的計(jì)算

單獨(dú)的規(guī)格書中列出了上限類別溫度（+85℃、+105℃或 +125℃）下在100Hz頻率條件下的額定波紋電流IAC,R。已知芯子溫度（也可通過波紋電流負(fù)載、環(huán)境溫度以及風(fēng)速等參數(shù)來間接測算芯子溫度 ）及工作電壓下的使用壽命取決于以下使用壽命公式：

編輯：admin  最后修改時(shí)間：2017-09-05