电解电容器作为电子产品的重要组成部分，在开关电源中起着不可或缺的作用，其使用寿命和工作状况与开关电源的使用寿命密切相关。
在大量的生产实践和理论讨论中，当开关电源中的电容损坏，特别是电解电容崩溃，电解液溢出时，电源厂家就怀疑电容质量有问题。但是电容厂家说电源设计不当，双方可以不要争辩。
对电解电容器的使用寿命和安全性进行了分析，为电子工程师提供了一些判断依据。
1、阿伦尼乌斯
1.1阿伦尼乌斯方程
阿伦尼乌斯方程是用来描述化学反应速率与温度关系的经验公式。电解电容器内部由金属铝和电解液等其他化学物质组成，因此电解电容器的寿命与阿伦尼乌斯方程密切相关。
阿伦尼乌斯方程公式：K=AE-EA/RT或LNK=LNA-EA/RT(图解法)
低k化学反应速率
R是摩尔气体常数。
T是热力学温度。
Ea是表观活化能
A是频率因子
1.2阿伦尼乌斯结论
根据阿伦尼乌斯方程，温度升高，化学反应速率(寿命消耗)增加。一般来说，环境温度上升10，化学反应速率(K值)会增加2-10倍，即电容器工作温度上升10，电容器寿命增加一倍，电容器工作温度下降10，电容器寿命增加一倍。因此，环境温度是影响电解电容器寿命的重要因素。
2、电解电容器使用寿命分析
1)公式：
根据阿伦尼乌斯方程的结论，电解电容器使用寿命的计算公式如下：
环境温度为t时电解电容器的使用寿命(小时)
最高温度l0时电解电容器的额定寿命(小时)
t0电解电容器的额定最高使用温度()
环境温度(摄氏度)
T0-T温升()
2)分析：
根据公式(1)
当电解电容器的工作温度处于最高工作温度时(即T0=T)，由公式(1)计算的电解电容器的最小使用寿命为L=L020=L0，等于额定寿命，如8000小时，8000/8760=0.9年。
当电解电容器的工作温度比最高使用温度低10时，由公式(1)计算的电解电容器的使用寿命为L=L02[T0-(T0-10)]/10=L021，等于额定寿命的两倍，即16000小时，16000/8760=1.8264年。
可以看出，电解电容器寿命的计算公式符合阿伦尼乌斯方程的结论。
3、电解电容器使用寿命的计算
在电子产品中，影响电解电容寿命的因素有环境温度T和纹波电流Irms。
电容器承受的负载功率与纹波电流成正比。负载越大，纹波电流越大(电解充放电越深)，内部氧化膜分解时产生的热量越剧烈，修复时消耗的电解液越多。参见图1。
纹波电流越大，产生的热量越大，所以在电解电容器的寿命计算中要考虑纹波电流产生的热量。
3.1纹波电流的计算
1)电容容量
2)充电时间
3)放电时间
4)充电电流
5)放电电流
6)纹波电流
3.2计算功率损耗。
3.3电解电容器加热公式
达到热平衡时，容器中心温度T0和环境温度T的温升由散热方式(空气散热和容器散热)和耗散功率PD决定，耗散功率PD用热阻来描述)Rq，单位(/W):
当 T加上纹波电流I时，电解电容本身发热()
I实际工作纹波电流(A rms)，
散热系数(W/
s电解电容器的表面积(cm2)
电解电容器的R等效阻抗(ESR )
3.4合成纹波电流的计算
因为在实际电路中，纹波电流包含各种频率波形的纹波电流，ca
3.6电解电容器寿命的计算
从以上分析可以看出，考虑纹波电流后电解电容的寿命计算公式最终为：
T0是额定温度(如105)
t为额定温度下5的最大允许温升。
T为环境工作温度(如55)。
T为T温度(如20)下纹波电流产生的发热值
4、例如
一种电容器ED33uF/200V/105，额定寿命L0=8000小时，允许纹波电流I=195mA/120Hz，应用于55110v/60Hz电路中。
1.三角波
2.弦波
3.综合
4.发热
5、寿命
1)没有考虑纹波电流的使用寿命。
2)考虑纹波电流的实际使用寿命
结论
从上面的实例计算可以看出，纹波电流对电解电容的寿命影响很大。电路工程师在设计和使用电解电容器时，不仅要考虑电容器的环境温度，还要考虑电路纹波电流对电解电容器寿命的影响，尽可能延长电解电容器的使用寿命。
如果电路为容性或高感性，会影响三极管的安全开关，使三极管损耗和发热增加。而且电解电容上会叠加一个很高的单峰纹波电流，充放电纹波电流会越来越窄，越来越高。最后电解电容会严重升温直至损坏，表现为冒顶、冒汽、漏液或爆炸。
尽可能选择质量好、密封性能好的电解电容器，千万不要使用半寿期拆解的电解电容器。安全的工作环境和合理的设计是解决电解电容器冒顶、冒汽、漏液等问题，延长其使用寿命的关键。
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