电解电容器退化的原因

2022年6月22日

节奏PCB解决方案

关键的外卖

大多数电解电容器退化导致常见的失效模式:电解液的蒸发或泄漏。
防止电解电容器退化的关键电路,计划维护、更换,或交换的电解电容器应定期安排。
电容器的使用寿命是电解电容器中所给数据表根据额定电压,额定电流,上层类别温度与电容变化设立指定的限制,谭ẟ和泄漏电流。

电解质渗漏是电解电容器的主要失效模式之一

期间从1999年到2007年,有一个“电容器瘟疫”,导致较高的电解电容器过早退化。这个问题的原因是不正确的电解液配方,但还有其他几个失效模式可能在电解电容器。PCB电容器失效模式引入问题,可以损害整个电路。

因为过去的挑战与电解电容器退化,买家现在额外的耐用性和寿命持谨慎态度电解电容器,因为他们在许多电路设计是必要的元素。重要的是,设计师了解电解电容器退化的原因。

电解电容器退化由于电解液泄漏

当一个电解电容器失败,由于短路,电路损坏,甚至发生爆炸。最电解电容器退化的结果从一个常见的失效模式:电解液的蒸发或泄漏。

高工作温度是一个催化剂,电解泄漏或蒸发,导致减少电容和等效串联电阻的增加(ESR)。随着ESR增加,加剧了自热的电解电容器,相同的加速和纹波电流的应用。局部热点由过度加热加速老化和磨损失效模式,最终导致电解电容器退化。在最糟糕的情况下,自热气体在电解电容器发展,随后爆炸电解电容器通过发泄。

电解电容器失败的其他原因

电解液泄漏并不是唯一在电解电容器失效模式。其他失效模式的电解电容器在下表中列出。

失效模式	原因
电容下降或耗散因子(tanẟ)上升	的化学恶化密封导致的逐渐蒸发电解质。这个失效模式增加电容和减少损耗因子或棕褐色ẟ
短路	氧化层的电解电容器的介质击穿短路。这种失效模式可能导致过度的应用操作电压,反向电压、纹波电流。
开路	过度机械压力或过度的应用电气参数,如工作电压和纹波电流造成接触不良或开放电路在电解电容器。之前这个失效模式电容下降和褐色ẟ上升。电解电容器的开路故障取决于外加电压和温度。
打开通风	每当有过多的内部压力增加或自动加热,电解电容器的安全通气口打开。这个开放发泄失败是由于过度应用电压、纹波电流,反向电压和交流电流。
泄漏电流增加	由于老化和存储,在电解电容漏电流增加在正常的应用程序。

防止电解电容器降解由上述失效模式的关键电路,计划维护、更换,或交换的电解电容器应定期安排在他们有用的寿命。通常,电解电容器的使用寿命是其数据表中列出。然而,应用电压、环境温度、局部加热,反向电压、纹波电流,应用和操作频率有显著影响电解电容器的使用寿命。理解电解电容器的寿命在操作条件下有利于电路设计以及电路维修。