評(píng)估電源供應(yīng)器的壽命是否可以超過(guò)規(guī)格書的保固期,主要是以輸出電容的壽命為主。目前業(yè)界較常用的兩個(gè)種類,一個(gè)是液態(tài)電解電容,一個(gè)是固態(tài)電容。至于要選用哪一種,就要先了解這兩種電容的性質(zhì)。
表一是液態(tài)電解電容與固態(tài)電容的比較表。液態(tài)電解電容因容量大、價(jià)格低等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于整流、濾波電路中,但其發(fā)熱會(huì)加快電解液的消耗以致干涸,甚至造成電解液的沸騰而爆漿開(kāi)頂;與此同時(shí),電解液的干涸還會(huì)降低紋波電流的承受能力,急劇縮短電容器的使用壽命,也會(huì)使漏電流增大、損耗增加、產(chǎn)生瞬時(shí)超溫度等危害。因此,發(fā)熱是電解電容器使用中不可忽視的因素,在使用中應(yīng)該確保電解電容器不應(yīng)超過(guò)其額定工作溫度、盡量避開(kāi)熱源,必要的時(shí)候采用有效的措施進(jìn)行冷卻。
固態(tài)電容,是除了鉭電容外最高端的電容,采用高導(dǎo)電性分子材料,里面是粉末狀的電解質(zhì),具有防爆漿,穩(wěn)定性好、可靠性高、耐高溫、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)電容的主要作用就是將一些電流的尖峰和雜波進(jìn)一步過(guò)濾,能保證各部分供電的穩(wěn)定性。主板在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中過(guò)熱導(dǎo)致電解液受熱膨脹,當(dāng)受熱到超過(guò)沸點(diǎn),電解電容會(huì)產(chǎn)生爆漿現(xiàn)象,即俗稱的主板爆漿,較為高端的主板均會(huì)采用固態(tài)電容,以避免此情形。
簡(jiǎn)稱 | 液態(tài)電解電容 | 固態(tài)電容 |
全名 | 液態(tài)鋁質(zhì)電解電容器 | 導(dǎo)電高分子鋁質(zhì)固態(tài)電容器 |
介電材料 | 電解液 | 導(dǎo)電性高分子材料PEDT |
外觀 | 鋁質(zhì)外殼多覆有塑料膜,上方并有防爆線(如圖一) | 外殼為鋁質(zhì)金屬,上頭印有規(guī)格,多半無(wú)防爆線(如圖二) |
溫度特性 | 低溫:電解液凝固 | 高低溫穩(wěn)定 |
高溫:電解液膨脹,高壓爆裂 |
成本 | 低 | 高 |
體積 | 大 | 小 |
阻抗 | 大 | 小 |
工作頻率 | 適用低頻 | 適用高頻 |
應(yīng)用 | 消費(fèi)性電子、工業(yè)應(yīng)用、信息電子、通訊產(chǎn)品、汽車等市場(chǎng) | 主要應(yīng)用于:斷路器型電力計(jì)、MDL Power Logger 電能記錄儀、攝影機(jī)、LED廣告牌、計(jì)算機(jī)、高階服務(wù)器、IPC、主板CPU 外圍、LCD TV、繪圖卡、及游戲機(jī)、電信 (基地臺(tái)、路由器、網(wǎng)通)高階產(chǎn)品或溫度高的地方 |
液態(tài)電解電容 | 固態(tài)電容 |
簡(jiǎn)單法則:溫度每降10℃,壽命增倍 | 簡(jiǎn)單法則:溫度每降20℃,壽命增加10倍 |
公式: L= L0 x 2 ( Tmax-T ) /10 L0:電容 Tmax 的壽命(規(guī)格值) T:電容實(shí)際量測(cè)到的溫度 | 公式: L= L0 x 10 ( Tmax-T ) /20 L0:電容 Tmax 的壽命(規(guī)格值) T:電容實(shí)際量測(cè)到的溫度 |
表二 壽命比較表
圖三 壽命曲線比較圖
雖然固態(tài)電容與液態(tài)電解電容相比有極大的特性優(yōu)勢(shì),但考慮到成本與較少高耐電壓電容產(chǎn)品選擇,設(shè)計(jì)者只會(huì)針對(duì)部分小型化或高信賴性需求的產(chǎn)品依測(cè)試結(jié)果使用固態(tài)電容,藉此達(dá)到產(chǎn)品小型化與高壽命要求,使用固態(tài)電容的產(chǎn)品也不見(jiàn)得有產(chǎn)品壽命的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),重要的其實(shí)是用戶必須依實(shí)際溫度與壽命需求選擇適合的產(chǎn)品。產(chǎn)品壽命評(píng)估可參閱產(chǎn)品測(cè)試報(bào)告。
參考數(shù)據(jù):
1 https://kknews.cc/zh-tw/digital/2br25by.html
2 https://www.flying1688.com/news_detail_36.htm