「固体高分子」コンデンサは、実際に電解よりも長い寿命を持っていますか?


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多くのマザーボードメーカーは、電解キャップの代わりに「低ESR固体有機ポリマー」コンデンサを使用しており、この事実のマーケティングと広告に多大な努力を注いでいます。(たとえば、Giga-ByteによるこのFAQ。)

「寿命」に加えて、これらのタイプのコンデンサには、規格外の電圧や温度に対する耐性が大きいなどの利点がありますか?

これらのコンデンサは電解コンデンサに比べて大きな利点がありますか?もしそうなら、趣味のプロジェクトで代わりに使用することをお勧めしますか?

回答:


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OC-CONのような名前で知られており、OSCONのような商標でも知られている有機ポリマーコンデンサーは、最高の低リップルアルミニウム電解(ALE)コンデンサーよりも若干優れた性能を、いくつかの注意を払ってより高いコストで提供します。

OC-CONのリップル電流は通常、同等のサイズと定格のALEよりも高くなっています。グッドのALE 、16Vの範囲は1500ミリアンペア周り100kHzのリップル評価持つことができます-にOC-短所を820 μ F、16Vの範囲は、5600ミリアンペアで高いとすることができます。1000μF820μF

OC-CONは一般に、ALEほど過電圧に関して寛容ではありません。過電圧によりOC-CONが短絡に失敗することがわかりました。ALEは、故障する前により多くの過電圧をとることができるようです。

OC-CONは、制御された範囲内の充電電流を持つ必要もあります。過剰な充電電流は、漏れ電流の性能を低下させたり、短絡を引き起こす可能性があります。

寿命に関しては、定格寿命8000hのALEが利用できるため、すべてのOC-CONがどのALEよりも定格寿命が長いという保証はありません。両方の範囲があります。そうは言っても、定格寿命が1000時間しかない「汎用」のOC-CONはおそらくないでしょう。

三洋電機は、OSCONコンデンサのこの使用ガイドを公開しています -私の経験では、原則はどのOC-CON部品にも当てはまります(ほとんどのメーカーは同様の文書を持っています)。

趣味で使用する場合は、ALEのほうが少し丈夫で安価なので、ALEの方が役立つかもしれません。ただし、高リップル機能が必要な場合は、使用を妨げるものは何もありません-はんだ付けに注意してください(リンクされたドキュメントのセクション3を参照)。私はそれらを手はんだ付けすることに何の問題も持っていません、FWIW ...


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はい、固体高分子コンデンサは一般に湿式電解アルミニウムコンデンサよりも寿命が長くなります(現時点ではWEAC :-))。

例外は特別な場合です。WEACの主な寿命劣化メカニズムは、電解乾燥です。他の要因が一定に保たれている場合、寿命は最近議論された式によって合理的に十分に説明されます

寿命= ~~定格寿命x 2 ^((Trated-Twkg)/ 10)

つまり、寿命は定格温度より10℃低いごとに2倍になります。

Tratedは通常、消費者が使用する場合は85C、より深刻な場合(おそらく「プロ」使用でない場合)は105Cです。

定格寿命は通常2000時間、1000時間、通常は1000時間の倍数、またはおそらく500時間です。3000時間、さらには5000時間のコープを購入することもできますが、支払いは期待できます。この粗い粒度は、実生活の図の不正確な性質を反映しています。

これが意味することは、WEACは、物が熱くなったり内部加熱が発生したりすると寿命が短くなりやすいということです。

「固体有機ポリマー」キャップは、この主要な寿命障害メカニズムを共有しません。ギガバイトが示すように、製造業者の寿命の評価は通常5〜20倍です。

125 C 6000時間WEACが取得された場合、概念的には、2 ^((125-105)/ 10))x 6000/2000 = 12倍の係数の2000時間の上限を超える寿命が延長されます。これは、いくつかの固体ポリマーキャップの5倍の改善ですが、非常に珍しく非常に高いスペックの部品です。ポリマーキャップは一般的に改善されるため、非常に非常に優れたWEACを除くすべてよりも優れている傾向があります。それを支払うことを期待してください:-)

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/KO%20Conductive%20Polymer

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T520%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/vapubfiles/T520BTechUpdate/ $ file / T520BTechUpdate.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T520%20Series/ $ file / KEM_T2015_T520.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525faq

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T525%20Series/ $ file / KEM_T2017_T525.pdf


動作温度が10℃下がるごとに寿命が2倍になります。

動作温度が摂氏10度下がるごとに動作寿命が2倍に なるのは、温度による反応速度の変化を表すアレニウスの式に基づいています。

電解コンデンサの寿命に関するWeb検索では、多くの関連リンクが提供されます。

関連する参考文献:

コンデンサ寿命計算器 -アルミニウム電解の2 ^ x項に注意してください。xはデルタ温度/ 1-に関連しています。

ディレーティングによる電解コンデンサの寿命の計算

アルミ電解コンデンサの平均寿命

Power Tip 50:これらの一般的なアルミ電解コンデンサの落とし穴を避ける -最初の「ヒント」を参照

ウィキペディア-コンデンサの寿命注意事項93 94 95

高温での電解コンデンサの寿命、ESR、および寿命計算の決定


動作温度が下がると、キャップの寿命がどのように2倍になるかという部分をどこで見ましたか?
ヴァンゴー

@VanGo Arrheniusの方程式-回答の最後に追加を参照してください。
ラッセルマクマホン

少し時代遅れで、年齢を考えると十分に十分です。5000時間のエルキャップは特に高価ではなく、通常105°Cの寿命が指定されています。Rubycon 1mF 16V 1.2A 6000hr @ 105Cは、たとえば10pの費用がかかります。MLCCの現在の干ばつにより、設計者はSMPSパーツ用の缶を再び見ることを余儀なくされています。ポスコンはメーカーに大きく依存しているようです。United Chemi Conは1万5千時間(!)と主張していますが、他のメーカーは5万時間を上限としています。
バーリーマン
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