无论电容器在电子技术哪个领域中使用,都希望所用元件满足性能要求,不会轻易受损,达到延长使用寿命的目的。在电路设计时,应对电解电容器的性能有更深入的了解,做到心中有数,不要使电容器一直处于工作状态。具体从以下几个方面来考虑。
l降低所处环境温度
降低所处环境温度,使电容器不在上限类别温度下工作,另外还要考虑电容器本身发热影响,这一点对液体电解质类型产品尤为重要。如果产生高温,会使漏电流剧增,气体增多,使外壳处于内压急增状态;另外高温能使电解液加速干涸,相对缩短产品寿命。因此对长寿命要求的产品来说,工作温度应控制在50℃以下,这样相应的寿命约可提高1~2个数量级。例如在45℃以可工作20年的计算机电容器,在85℃下则只能工作1~2年。如需要应用在上限类别温度(85℃),则电容器芯子中心温度应不超过95℃,而且还得视所选择工作电解液的性质而定。这种高温影响对固体钽电容器来说,不如铝电解电容器那么严重,但肯定也是有害的。
l降低额定电压的使用上限
降低额定电压的使用上限,也就是降低介质氧化膜的工作场强,对铝电容器将适用。降负荷一半后,电容器的寿命能提高2个数量级之多。
实际上铝氧化膜如出现损伤和被腐蚀,修补氧化膜拜出只能在的工作电压下进行,局部难于恢复到原始形成电压值下的氧化膜厚度,所以过分降低工作电压,对铝电解电容器也并不是的措施。
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在生产中受到损伤的电解电容器的介质氧化膜加以修复,使恢复其固有的良好电性能的过程,称为老练。在老练过程施加老练电压即是在氧化膜的表面施加—电场,破环水合氧化膜,(水合氧化膜易被破坏,其结构不如介质氧化膜致密,ILC可以从水合氧化膜通过,而不能从介质氧化膜通过。)使其恢复介质氧化膜的性能,同时在电场的作用下,工作电解液不断供氧原子,使生产过程中遭破环的氧化膜得以修补。老练工艺的真正目的是:(1)恢复固有的电性能,使电容器具备使用条件;(2)剔除质量不合格的产品。此外,氧化膜形成时的电流密度也比电容老练时的电流密度大得多。由此可见,老练不同于形成,老练是在较低的电压和较小的电流情况下进行的,一般是在非水溶液中进行的,对氧化膜仅仅是缓慢的修补过程,而形成则是在高压、大电流状态下进行的,形成液是水溶液。老练过程的实质是:将浸渍过电解液的电容器芯子经封装后的半成品进一步动态(加直流电压)熟化的过程,通过加压使电容器恢复其固有的电性能,使电容器具备在动态电子线路中使用的条件。因此,电容器的电能数在老练前后必然有变化。
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电解电容器回收用在脉动电路中,造成功率消耗而发热升温的主要因素是纹波电流(对较小容量的电容器则是纹波电压)的大小,一般提供的失效率与温度关系曲线大都是在无纹波的直流电压下测出的只考虑了漏电流,比此时芯子内部中心温度几乎与环境温度相差不多。可是在实际应用中,由于纹波电流所导致的发热能使芯子中心温升,时可达到几十摄氏度。(芯子温升取决于电容器所处环境温度和对纹波电流的控制)。所以,高纹波电流易造成芯子的电解液干涸,电容器早期失效。同时,长时间纹波电流超过规定值,也是导致电容器防爆阀打开的因素之一。
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