無論電容器在電子技術(shù)哪個領(lǐng)域中使用,都希望所用元件滿足性能要求,不會輕易受損,達到延長使用壽命的目的。在電路設(shè)計時,應對電解電容器的性能有更深入的了解,做到心中有數(shù),不要使電容器一直處于工作狀態(tài)。具體從以下幾個方面來考慮。
l降低所處環(huán)境溫度
降低所處環(huán)境溫度,使電容器不在上限類別溫度下工作,另外還要考慮電容器本身發(fā)熱影響,這一點對液體電解質(zhì)類型產(chǎn)品尤為重要。如果產(chǎn)生高溫,會使漏電流劇增,氣體增多,使外殼處于內(nèi)壓急增狀態(tài);另外高溫能使電解液加速干涸,相對縮短產(chǎn)品壽命。因此對長壽命要求的產(chǎn)品來說,工作溫度應控制在50℃以下,這樣相應的壽命約可提高1~2個數(shù)量級。例如在45℃以可工作20年的計算機電容器,在85℃下則只能工作1~2年。如需要應用在上限類別溫度(85℃),則電容器芯子中心溫度應不超過95℃,而且還得視所選擇工作電解液的性質(zhì)而定。這種高溫影響對固體鉭電容器來說,不如鋁電解電容器那么嚴重,但肯定也是有害的。
l降低額定電壓的使用上限
降低額定電壓的使用上限,也就是降低介質(zhì)氧化膜的工作場強,對鋁電容器將適用。降負荷一半后,電容器的壽命能提高2個數(shù)量級之多。
實際上鋁氧化膜如出現(xiàn)損傷和被腐蝕,修補氧化膜拜出只能在的工作電壓下進行,局部難于恢復到原始形成電壓值下的氧化膜厚度,所以過分降低工作電壓,對鋁電解電容器也并不是的措施。
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在生產(chǎn)中受到損傷的電解電容器的介質(zhì)氧化膜加以修復,使恢復其固有的良好電性能的過程,稱為老練。在老練過程施加老練電壓即是在氧化膜的表面施加—電場,破環(huán)水合氧化膜,(水合氧化膜易被破壞,其結(jié)構(gòu)不如介質(zhì)氧化膜致密,ILC可以從水合氧化膜通過,而不能從介質(zhì)氧化膜通過。)使其恢復介質(zhì)氧化膜的性能,同時在電場的作用下,工作電解液不斷供氧原子,使生產(chǎn)過程中遭破環(huán)的氧化膜得以修補。老練工藝的真正目的是:(1)恢復固有的電性能,使電容器具備使用條件;(2)剔除質(zhì)量不合格的產(chǎn)品。此外,氧化膜形成時的電流密度也比電容老練時的電流密度大得多。由此可見,老練不同于形成,老練是在較低的電壓和較小的電流情況下進行的,一般是在非水溶液中進行的,對氧化膜僅僅是緩慢的修補過程,而形成則是在高壓、大電流狀態(tài)下進行的,形成液是水溶液。老練過程的實質(zhì)是:將浸漬過電解液的電容器芯子經(jīng)封裝后的半成品進一步動態(tài)(加直流電壓)熟化的過程,通過加壓使電容器恢復其固有的電性能,使電容器具備在動態(tài)電子線路中使用的條件。因此,電容器的電能數(shù)在老練前后必然有變化。
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電解電容器回收用在脈動電路中,造成功率消耗而發(fā)熱升溫的主要因素是紋波電流(對較小容量的電容器則是紋波電壓)的大小,一般提供的失效率與溫度關(guān)系曲線大都是在無紋波的直流電壓下測出的只考慮了漏電流,比此時芯子內(nèi)部中心溫度幾乎與環(huán)境溫度相差不多。可是在實際應用中,由于紋波電流所導致的發(fā)熱能使芯子中心溫升,時可達到幾十攝氏度。(芯子溫升取決于電容器所處環(huán)境溫度和對紋波電流的控制)。所以,高紋波電流易造成芯子的電解液干涸,電容器早期失效。同時,長時間紋波電流超過規(guī)定值,也是導致電容器防爆閥打開的因素之一。
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