电源设计小贴士50:铝电解电容器常见缺陷的规避方法
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大家好 我是德州仪器的资深电源工程师 David Dou 欢迎来到电源小贴士 在这个小贴士里 我们将要来讨论铝电解电容器 它们的一些优点及一些可能遇到的陷阱 如果您在某些应用中不加注意的话 铝电解电容的应用非常流行 因为它们非常便宜 它们作为电源的输出滤波器 存储能量 供给负载比较其他电容的选择 它的体积是相当大 可是你不得不也放一些小尺寸的电容在输出端 它们有有限的寿命 它们有一个内建的失效机制 这将限制它们的寿命在 10000-20000个小时 尤其在高温运行环境下 它们的性能 在整个工作温度范围内也不太好 因此 这里是怎样计算 铝电解电容器寿命的公式 你能够发现 电容器的寿命 由电容器的基本寿命 乘以某些运行温度的函数 及电容器工作电压的第二个函数来决定 典型的例子 你一般看到 电容器的基本寿命是 1000-2000个小时 在你看到的工作温度下 寿命可达5000个小时 尽管一些能工作在85度 另外一些能工作在125度 但大多数铝电解电容的工作温度是105度 所以第一个函数是相当简单的一个函数 这个函数和电容器的工作温度有关 这里F1=2的AT/10 非常简单 这就是说 每当电容器的工作温度上升10度 它的寿命将下降一半 因此 这意味着 你想电容器的寿命达到25000小时 你必须限制电容器的温度在65度左右 在许多应用里 你能看到人们关注的一些事情 如果你拆开现今一些LED替代灯泡 你能够在这些灯泡里找到铝电解电容 这些绝对不会维持 像他们广告里所说的23年的寿命 有关铝电解电容的寿命等级的 第二个函数是应用电压 在这里提供应用电压的应力比率 对寿命倍率的关系曲线 从图上可看到 60%的电压降额应用 可换来大约一倍的电容器寿命 并且这不是对电容寿命最大的影响因素 因为温度的影响是更大的 你将发现 如果你要运行低的电压应力在电容上 电容将有更高的ESR 高的ESR意味着更高的温升 实际上很多时候 你通过改变电压应力 反而减少的电容器的寿命 因为这个因素的影响 人们一般选择80%左右的电压应力比例 在铝电解电容上 现在 第二件事情是当液体电解液变得冷时 你不得不非常留意 这些铝电解电容的特性 它的特性变差 例如 在低温时 它的容量显著地降低 等效阻抗升高 这两个参数的改变可能超过10:1 从而导致输出纹波的改变达到10:1 如果你的电源的控制环路 是电流控制模式 即如果穿越频率是通过ESR和 输出电容来设置的话 这将大大影响电源的控制环路 你将看到10:1的增益变化 这将影响瞬态响应 同样的 如果你正看输入滤波器的输出阻抗 并且输入滤波器有工作在地问道铝电解电容 低温将增加源阻抗 结果将导致一个振荡的功率系统 因此当在非常宽的温度范围下 使用这些电容器时 你将要有折中的设计 面对10:1的ESR变化 10:1的电容量的变化 你将依次来设计你的控制环路 并且你也会看到 输出纹波会有10:1的改变 这对元件的选择有重大的影响 因为很便宜 所以铝电解电容的应用非常流行 然而你不得不留心这两个关键的因素 首先是它的寿命 如果它们运行在高温环境 你可能达不到设计的系统寿命 电容器的寿命随着环境温度 每增加10度就要降低一倍 其次 电容器的阻抗在低温下也会迅速增加 例如低于-25度 ESR和电容量都会有10倍的变化 者都将会给你或你的设计 带来各种各样的问题 诸如低温启动问题等等 这就是我们今天介绍的电源小贴士 更多的电源小贴士 请参观Power Management DesignLine 然后搜寻Power Tips标题 或者点击上面的链接 到视频描述区的所有文章 谢谢大家的参与
大家好 我是德州仪器的资深电源工程师 David Dou 欢迎来到电源小贴士 在这个小贴士里 我们将要来讨论铝电解电容器 它们的一些优点及一些可能遇到的陷阱 如果您在某些应用中不加注意的话 铝电解电容的应用非常流行 因为它们非常便宜 它们作为电源的输出滤波器 存储能量 供给负载比较其他电容的选择 它的体积是相当大 可是你不得不也放一些小尺寸的电容在输出端 它们有有限的寿命 它们有一个内建的失效机制 这将限制它们的寿命在 10000-20000个小时 尤其在高温运行环境下 它们的性能 在整个工作温度范围内也不太好 因此 这里是怎样计算 铝电解电容器寿命的公式 你能够发现 电容器的寿命 由电容器的基本寿命 乘以某些运行温度的函数 及电容器工作电压的第二个函数来决定 典型的例子 你一般看到 电容器的基本寿命是 1000-2000个小时 在你看到的工作温度下 寿命可达5000个小时 尽管一些能工作在85度 另外一些能工作在125度 但大多数铝电解电容的工作温度是105度 所以第一个函数是相当简单的一个函数 这个函数和电容器的工作温度有关 这里F1=2的AT/10 非常简单 这就是说 每当电容器的工作温度上升10度 它的寿命将下降一半 因此 这意味着 你想电容器的寿命达到25000小时 你必须限制电容器的温度在65度左右 在许多应用里 你能看到人们关注的一些事情 如果你拆开现今一些LED替代灯泡 你能够在这些灯泡里找到铝电解电容 这些绝对不会维持 像他们广告里所说的23年的寿命 有关铝电解电容的寿命等级的 第二个函数是应用电压 在这里提供应用电压的应力比率 对寿命倍率的关系曲线 从图上可看到 60%的电压降额应用 可换来大约一倍的电容器寿命 并且这不是对电容寿命最大的影响因素 因为温度的影响是更大的 你将发现 如果你要运行低的电压应力在电容上 电容将有更高的ESR 高的ESR意味着更高的温升 实际上很多时候 你通过改变电压应力 反而减少的电容器的寿命 因为这个因素的影响 人们一般选择80%左右的电压应力比例 在铝电解电容上 现在 第二件事情是当液体电解液变得冷时 你不得不非常留意 这些铝电解电容的特性 它的特性变差 例如 在低温时 它的容量显著地降低 等效阻抗升高 这两个参数的改变可能超过10:1 从而导致输出纹波的改变达到10:1 如果你的电源的控制环路 是电流控制模式 即如果穿越频率是通过ESR和 输出电容来设置的话 这将大大影响电源的控制环路 你将看到10:1的增益变化 这将影响瞬态响应 同样的 如果你正看输入滤波器的输出阻抗 并且输入滤波器有工作在地问道铝电解电容 低温将增加源阻抗 结果将导致一个振荡的功率系统 因此当在非常宽的温度范围下 使用这些电容器时 你将要有折中的设计 面对10:1的ESR变化 10:1的电容量的变化 你将依次来设计你的控制环路 并且你也会看到 输出纹波会有10:1的改变 这对元件的选择有重大的影响 因为很便宜 所以铝电解电容的应用非常流行 然而你不得不留心这两个关键的因素 首先是它的寿命 如果它们运行在高温环境 你可能达不到设计的系统寿命 电容器的寿命随着环境温度 每增加10度就要降低一倍 其次 电容器的阻抗在低温下也会迅速增加 例如低于-25度 ESR和电容量都会有10倍的变化 者都将会给你或你的设计 带来各种各样的问题 诸如低温启动问题等等 这就是我们今天介绍的电源小贴士 更多的电源小贴士 请参观Power Management DesignLine 然后搜寻Power Tips标题 或者点击上面的链接 到视频描述区的所有文章 谢谢大家的参与
大家好 我是德州仪器的资深电源工程师 David Dou
欢迎来到电源小贴士
在这个小贴士里
我们将要来讨论铝电解电容器
它们的一些优点及一些可能遇到的陷阱
如果您在某些应用中不加注意的话
铝电解电容的应用非常流行
因为它们非常便宜
它们作为电源的输出滤波器
存储能量 供给负载比较其他电容的选择
它的体积是相当大
可是你不得不也放一些小尺寸的电容在输出端
它们有有限的寿命
它们有一个内建的失效机制
这将限制它们的寿命在
10000-20000个小时
尤其在高温运行环境下
它们的性能 在整个工作温度范围内也不太好
因此 这里是怎样计算
铝电解电容器寿命的公式
你能够发现 电容器的寿命 由电容器的基本寿命
乘以某些运行温度的函数
及电容器工作电压的第二个函数来决定
典型的例子 你一般看到 电容器的基本寿命是
1000-2000个小时
在你看到的工作温度下 寿命可达5000个小时
尽管一些能工作在85度
另外一些能工作在125度
但大多数铝电解电容的工作温度是105度
所以第一个函数是相当简单的一个函数
这个函数和电容器的工作温度有关
这里F1=2的AT/10 非常简单
这就是说
每当电容器的工作温度上升10度
它的寿命将下降一半
因此 这意味着
你想电容器的寿命达到25000小时
你必须限制电容器的温度在65度左右
在许多应用里
你能看到人们关注的一些事情
如果你拆开现今一些LED替代灯泡
你能够在这些灯泡里找到铝电解电容
这些绝对不会维持
像他们广告里所说的23年的寿命
有关铝电解电容的寿命等级的
第二个函数是应用电压
在这里提供应用电压的应力比率
对寿命倍率的关系曲线
从图上可看到 60%的电压降额应用
可换来大约一倍的电容器寿命
并且这不是对电容寿命最大的影响因素
因为温度的影响是更大的
你将发现 如果你要运行低的电压应力在电容上
电容将有更高的ESR 高的ESR意味着更高的温升
实际上很多时候 你通过改变电压应力
反而减少的电容器的寿命
因为这个因素的影响
人们一般选择80%左右的电压应力比例
在铝电解电容上 现在
第二件事情是当液体电解液变得冷时
你不得不非常留意
这些铝电解电容的特性
它的特性变差 例如
在低温时 它的容量显著地降低
等效阻抗升高
这两个参数的改变可能超过10:1
从而导致输出纹波的改变达到10:1
如果你的电源的控制环路
是电流控制模式
即如果穿越频率是通过ESR和
输出电容来设置的话
这将大大影响电源的控制环路
你将看到10:1的增益变化
这将影响瞬态响应
同样的 如果你正看输入滤波器的输出阻抗
并且输入滤波器有工作在地问道铝电解电容
低温将增加源阻抗
结果将导致一个振荡的功率系统
因此当在非常宽的温度范围下
使用这些电容器时
你将要有折中的设计
面对10:1的ESR变化
10:1的电容量的变化
你将依次来设计你的控制环路
并且你也会看到
输出纹波会有10:1的改变
这对元件的选择有重大的影响
因为很便宜 所以铝电解电容的应用非常流行
然而你不得不留心这两个关键的因素
首先是它的寿命
如果它们运行在高温环境
你可能达不到设计的系统寿命
电容器的寿命随着环境温度
每增加10度就要降低一倍
其次 电容器的阻抗在低温下也会迅速增加
例如低于-25度
ESR和电容量都会有10倍的变化
者都将会给你或你的设计
带来各种各样的问题
诸如低温启动问题等等
这就是我们今天介绍的电源小贴士
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大家好 我是德州仪器的资深电源工程师 David Dou
欢迎来到电源小贴士
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我们将要来讨论铝电解电容器
它们的一些优点及一些可能遇到的陷阱
如果您在某些应用中不加注意的话
铝电解电容的应用非常流行
因为它们非常便宜
它们作为电源的输出滤波器
存储能量 供给负载比较其他电容的选择
它的体积是相当大
可是你不得不也放一些小尺寸的电容在输出端
它们有有限的寿命
它们有一个内建的失效机制
这将限制它们的寿命在
10000-20000个小时
尤其在高温运行环境下
它们的性能 在整个工作温度范围内也不太好
因此 这里是怎样计算
铝电解电容器寿命的公式
你能够发现 电容器的寿命 由电容器的基本寿命
乘以某些运行温度的函数
及电容器工作电压的第二个函数来决定
典型的例子 你一般看到 电容器的基本寿命是
1000-2000个小时
在你看到的工作温度下 寿命可达5000个小时
尽管一些能工作在85度
另外一些能工作在125度
但大多数铝电解电容的工作温度是105度
所以第一个函数是相当简单的一个函数
这个函数和电容器的工作温度有关
这里F1=2的AT/10 非常简单
这就是说
每当电容器的工作温度上升10度
它的寿命将下降一半
因此 这意味着
你想电容器的寿命达到25000小时
你必须限制电容器的温度在65度左右
在许多应用里
你能看到人们关注的一些事情
如果你拆开现今一些LED替代灯泡
你能够在这些灯泡里找到铝电解电容
这些绝对不会维持
像他们广告里所说的23年的寿命
有关铝电解电容的寿命等级的
第二个函数是应用电压
在这里提供应用电压的应力比率
对寿命倍率的关系曲线
从图上可看到 60%的电压降额应用
可换来大约一倍的电容器寿命
并且这不是对电容寿命最大的影响因素
因为温度的影响是更大的
你将发现 如果你要运行低的电压应力在电容上
电容将有更高的ESR 高的ESR意味着更高的温升
实际上很多时候 你通过改变电压应力
反而减少的电容器的寿命
因为这个因素的影响
人们一般选择80%左右的电压应力比例
在铝电解电容上 现在
第二件事情是当液体电解液变得冷时
你不得不非常留意
这些铝电解电容的特性
它的特性变差 例如
在低温时 它的容量显著地降低
等效阻抗升高
这两个参数的改变可能超过10:1
从而导致输出纹波的改变达到10:1
如果你的电源的控制环路
是电流控制模式
即如果穿越频率是通过ESR和
输出电容来设置的话
这将大大影响电源的控制环路
你将看到10:1的增益变化
这将影响瞬态响应
同样的 如果你正看输入滤波器的输出阻抗
并且输入滤波器有工作在地问道铝电解电容
低温将增加源阻抗
结果将导致一个振荡的功率系统
因此当在非常宽的温度范围下
使用这些电容器时
你将要有折中的设计
面对10:1的ESR变化
10:1的电容量的变化
你将依次来设计你的控制环路
并且你也会看到
输出纹波会有10:1的改变
这对元件的选择有重大的影响
因为很便宜 所以铝电解电容的应用非常流行
然而你不得不留心这两个关键的因素
首先是它的寿命
如果它们运行在高温环境
你可能达不到设计的系统寿命
电容器的寿命随着环境温度
每增加10度就要降低一倍
其次 电容器的阻抗在低温下也会迅速增加
例如低于-25度
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未学习 电源设计小贴士50:铝电解电容器常见缺陷的规避方法
00:05:25
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视频简介
电源设计小贴士50:铝电解电容器常见缺陷的规避方法
所属课程：电源设计小贴士50:铝电解电容器常见缺陷的规避方法
发布时间：2013.04.12
视频集数：1
本节视频时长：00:05:25
铝电解电容器优点及可能遇到的陷阱，缺陷的规避方法。
