电解电容一般需要考虑哪些特性呢?

2023-12-18 04:58:05

MLCC电容一般需要考虑哪些特性呢?_Khane持续学习的博客-CSDN博客

元器件专题,持续更新中。

静电容量

铝电解电容器的静电容量值是在 20℃,120Hz/0.5V 的交流电条件下测试的值。规格书上都会有这一条信息。

漏电流

漏电流是铝电解电容器特性之一,当施加直流电压时,电介质氧化层允许很小的电流通过,这一部分小电流称为漏电流。漏电流会随时间而变化,如图所示、随时间而减小后会达到一个稳定值。

所以datasheet上给出的规格值都是在20℃下施加额定电压一段时间之后所测量的值。

?损耗角

电解电容模型与MLCC电容一致(忽略等效并联电阻)

??

当频率为 120Hz时,频率相对等效串联电感 L 非常低,因此可以忽略 L(高频的情况下,ESL 不能忽略,公式就不适用了.)

定义:20℃,120Hz时,损耗角为ESR与容抗的比值

一般厂家是不会直接给出普通铝电解电容的 ESR 值,但是会给出损耗角参数,此时的损耗角是在 120Hz 时的(损耗角与频率有关系)。可以计算20°/120Hz的ESR大小。

额定纹波电流

铝电解电容需要注意额定纹波电流,它是有效值,不能超规格使用。如下图:

?因为电流纹波会造成自我温升,寿命就会变短。

下表是各种周围温度下的自我温升ΔT允许的最大值ΔTo

周围温度85℃以下95℃105℃
ΔTo15℃10℃5℃

ΔT 在各种周围温度下都有其规定界限值,在使用中不能超过其界限值。

一般在datasheet前两页会有这个电容的特性表,可以得到其在工作温度上限时的额定纹波电流Io

若IX实际使用时的纹波电流 ,则其自我温升实际值ΔTX =ΔTo*(IX/IRC)2

需要注意的是,datasheet给的是105℃/100KHz时的额定纹波电流

如果给的是其他频率下的纹波电流,则需要根据纹波电流频率系数计算在最大温度下的额定纹波电流

datasheet会给出纹波电流频率系数,例如100KHz系数为1,给出的是100KHz的额定纹波电流,在其余频率下的额定纹波电流乘以系数就行

?电容寿命

铝电解电容实际使用寿命公式如下(不同电容有些差别,仅供参考):

Lx 为使用寿命

Lo为电容器标称寿命(电容器厂商给出的标称寿命)

To 为最高工作温度(规格书中温度上限)

Tx为电容器实际工作时的温度

ΔTo电容器内部允许的最大温升

ΔTx 为电容器实际工作时的内部温升

以上绿色部分均能通过规格书找到,Tx实际测试得到,ΔTx计算得到,Lx计算得到

电容寿命的计算的excel工具可以点击我主页下载。

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_59641361/article/details/132755648
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