电子镇流器中电解电容器的使用寿命

电解电容器作为电子镇流器的重要组成部分，在电子镇流器中起着不可或缺的作用。它的使用寿命和工作状态与电子镇流器的寿命密切相关。在大量的生产实践和理论探讨中，笔者认为照明和电容器生产行业中有很多观点不符合实际。当电子整流器中的电容器损坏，特别是电解屋顶掉落，电解液溢出时，整流器厂家怀疑电容器质量有问题，而电解厂家则说整流器设计不当，众说纷纭，很难有可靠的结论。下面笔者就电解电容器的使用寿命和使用安全与大家做一些共同的探讨，以起到抛砖引玉的作用。说到电解电容器的寿命，人们自然会想到大多数的Arrhenius方程。 至-温度/10℃ l = L0×2(1) L -环境温度下电解电容器的计算寿命(小时) L0 -电解电容器的保证寿命(小时) T0 -电解电容器的额定较高使用温度(℃) 温度-环境温度(℃) 我们知道在电子整流器中，对电解电容寿命的影响不仅仅是环境温度，还有一个很重要的参数纹波电流，很容易被忽略。一般来说，负载功率与电容的纹波电流成正比。负载越大，充放电越深。电解内氧化膜分解时热量越严重，相应的修复过程中消耗的电解液越多。而且在普通电子整流器中，有低频充电和高频放电两种频率成分(见图2)。因此，在计算电解寿命时，还应考虑纹波电流引起的电解电容器发热。 电解电容器的自发热满足以下公式 △T = I2R/βs (2) δt-外加纹波电流下电解的自发热 实际工作纹波电流(均方根) β -散热系数(w / ℃ cm2) S -电解电容器的表面积(cm2) R -电解电容器的等效阻抗(ESR) 由于纹波电流与自发热的关系是平方关系，因此计算实际电路纹波电流非常重要。从数学知识中了解波形计算 合成IRMS =√σ(in)2臂 根据电解电容器行业规定，在额定温度下，加上允许的额定纹波电流，自发热*最大值为△t≤5℃。 然后，当加入实际纹波电流IRMS时，电容本身的发热非常小 △T =△T *(I/Ir)2℃(3) δt-在额定温度和额定纹波电流下，电容器允许有较大的温升(℃) 电容器额定纹波电流(臂) I -实际工作纹波电流(臂) 之后需要考虑不同频率分量的纹波电流对电容的影响，也就是大多数厂家提供的频率系数。那么电解电容器寿命计算的最终表达式是 (TO+△t) (T+△T)/10℃ L=L0 X 2 现在我们以某公司的ed33uf / 200V，额定寿命8000小时，允许纹波电流195ma / 120Hz，应用于55 ℃的110V / 60Hz电路为例进行计算。 1.三角波 I=√t/T *Ip-p/√3 =√2/16.67 *1.92/√3= 384毫安/120赫兹 2.和弦波 I=√t/T *Ip-p/√2 =0.368/√2 = 260 mA/ 98 Khz 3.合成 Irms=√∑(In)2=√(260*0.3) 2+ 384 2 =391.8毫安/120赫兹 4.发烧 △T=△t*(I/Ir)2 = 5 *(392/195)2 = 20℃ 5.寿命 (TO+△t) (T+△T)/10℃ L=L0 X 2 (105+5) (55+20)/10℃ =8000x 2 = 90509.6 H = 10.3年 必须指出，电子镇流器的工作状态也直接影响到电解电容器的寿命和安全性。 灯质量差的时候，滚动般的闪电是电解电容的杀手。严重的情况下，大量电解电容失效掉顶只需要2-3小时左右。第二种是电路是容性或感性的，会影响晶体管的安全开关 (见图3和图4)，晶体管损耗增加，发热增加，后来表现为严重发热甚至电解损坏。在这些条件下，要么单个尖峰纹波电流非常高，要么充放电纹波电流变得又窄又高。三是电解的安装状态，即电解销的弯曲，电解密封圈的密封性能很重要。为了给电解一个安全的工作状态，合理的设计，兼顾电子镇流器的效率和稳定性，是我们工程人员需要特别注意的事项。