环境法计算寿命温度

在某些应用中,如时间电路等,ESR产生的热量并不重要,因为施加的交流电流很小,可以忽略不计。此外,施加电压对温度的影响较小,因此寿命是基于Arrhenius方程,通过环境温度来计算的。
$$
L_A=L_0*2^{\frac{To-Tx}{10}} \tag{1}
$$
温度降低10C°,电解寿命延长一倍

增加电容器内温Tc测试
A.测量电容器内部温度(需厂家提供)

采用这个方式计算,会比环境法测试更加精确。要计算寿命必须确定DeltaTa

  • 获取电容器内部温度Tc
  • 获取电容器表面温度Ts
  • 电容器使用温度Ta

然后通过电解系数将其转换为磁芯温升,电解系数有电解直径确定。丰宾某电解系数如下:

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$$
{\Delta T_A}=(T_s-T_A)·K_C \tag{2}
$$

B.测量电容器表面温度

在这种方法中,通过将应用条件下的散热与参考条件下的散热进行比较,确定ΔTA
$$
{\Delta T_A}={\Delta T_o}·{(\frac{I_A}{I_R·K_f})}^2 \tag{3}
$$

  • Delta T_A:由于施加电流导致内部发热而引起的铁芯温升(℃)
  • Delta T_o:额定纹波电流导致内部发热导致芯线温度升高(℃)
  • I_A:实际应用电流(A RMS)
  • I_R:最大允许额定纹波电流(A RMS)。
  • K_f:额定纹波电流与频率的乘数

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CapXon区分标准和高性能计算(≤100V):

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应用电流对CapXon低压标准系列的影响
$$
L_A=L_0 · K_{Temp}·K_{Ripple}=L_0·2^{\frac{T_0-T_A}{10℃}}·2^{-\frac{\Delta T_A}{10℃}} \tag{4}
$$
image-20240727163156001

应用电流对CapXon低压高性能系列的影响
$$
L_A=L_0 · K_{Temp}·K_{Ripple}=L_0·2^{\frac{T_0-T_A}{10℃}}·2^{\frac{\Delta T_0-\Delta T_A}{5℃}} \tag{5}
$$

  • KRipple:纹波电流影响
  • image-20240727163919024

CapXon区分标准和高性能计算(≥160V):

在 ≥ 160V 的 e-cap 系列中,增加了另一个影响使用寿命的因素 - 施加到电解电容器的工作电压 VA。如果 VA 低于电容器的标称电压 VR,则其电介质上的热应力会降低,从而延长使用寿命。对于所有情况,如果 VA 介于 VR 的 80% 到 100% 之间,则直接取 VA,如果 VA 低于 VR 的 80%,则计算时取 VA=0.8*VR

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施加电流与施加电压对CapXon高压系列的影响

$$
L_A = L_0 \cdot K_{Temp} \cdot K_{Ripple} \cdot K_{Voltage} = L_0 \cdot 2^{\frac{T_0 Max - T_A}{10^\circ C}} \cdot 2^{\frac{\Delta T_0 - \Delta T_A}{8^\circ C}} \cdot \left( \frac{V_R}{V_A} \right)^{4.4\cdot K_0}
$$

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应用电流和应用电压对 CapXon 高压系列用于照明应用的影响
$$
L_A = L_0 \cdot K_{Temp} \cdot K_{Ripple} \cdot K_{Voltage} = L_0 \cdot 2^{\frac{T_0 Max - T_A}{10^\circ C}} \cdot 2^{\frac{\Delta T_0 - \Delta T_A}{8^\circ C}} \cdot \left( \frac{V_R}{V_A} \right)^{2.5}
$$

  • Kvoltage:工作电压的影响
  • VR:电容的额定电压(V)
  • VA:电容的实际应用电压(V)
  • K0:高温下介电常数

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$$
{T_A}={T_S}-\frac{\Delta T_A}{K_C} \tag{5}
$$

  • Ta:Ambient temperature (°C) of the capacitor
  • Ts:Surface temperature (°C) of the capacitor can during operation
  • KC:Conversion factor core temperature to surface temperature

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