電解コンデンサの両端の電圧は寿命を大幅に変えますか?


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私はこの質問の2つの側面を聞きました:電解コンデンサーの両端の電圧はその寿命を大幅に変更しますか?

  1. はい、そうです。定格は予想電圧の1.5倍から2.5倍でなければなりません。
  2. いいえ、それはありません-そして、ユナイテッド・ケミコンは自分たちでそう​​言っています。(「(a)動作電圧」を検索)

私はUCCを信じる傾向がありますが、商用の高信頼性設計にも1.5x-2.5xルールが適用されるのを見てきました(たとえば、過電圧保護回路が使用されているなど、レールがキャップ定格を超えることが決して予想されなかった場合でも)。 )信頼性の高い設計では逆も見ました。たとえば、1つのオシロスコープ(19年後もまだ続く)は両方の組み合わせを使用しているようです。


関連する質問:
Kellenjb




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負の電圧をかけると、確かに寿命が大幅に変わります。
フォトン

回答:


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湿式アルミニウム電解コンデンサの寿命

フレームレスバージョンのアプリケーションノートはこちら

上記のドキュメントをマスターアプリケーションノートコレクションに保存してください!:-)。

これは、アプリケーションノートを作成したすばらしいオリジナルドキュメントです!!! -長い間失われたソースドキュメントから写真で追加された図。ウェブ検索でオリジナルのコピーを見つけることができませんでした。元々どこから来たのかを知りたいので、今後さらに検索する予定です。

United Chemi-Conバージョンが常に理解しているものに最も近いという事実だけでなく、トピックを知っていると明らかに思っていた未知の人による経験的に得られたデータの大規模なセットが伴うため、私はそれを信用します。「権威に訴える」ことには重大なリスクがありますが、これは、主題に真に精通している人々によって細部にまで多大な努力と注意を払って編集されたことのあらゆる兆候を与えます。

私の理解は長いことです:

  • 1湿式アルミ電解コンデンサは、定格電圧以下で使用する必要があります

  • 2定格電圧をはるかに下回る動作は、特定の温度での寿命を短くします。

  • 3電圧を印加せずに所定の温度で保管すると、定格電圧を印加した同じ温度での寿命と比較して寿命が短くなります。

2と3は直観に反しているように見えるかもしれません。昔(長い昔)の回想から、それらは、電圧が印加されていない加速電解質ドライアウトと、電圧が印加されていない電極の「変形」の組み合わせによるものであると説明されていました。

私はこれについて(何十年も)ずっと前から考えていました。電圧がない場合の熱が内部-外部シール全体の漏れを加速することは完全に明らかではありませんが、「電解セル」の一般的な化学的性質の変化が考えられます。通常、バイアス電圧は、アルミニウム金属を化学的攻撃から保護する酸化物層を構築するのに役立ちます。電圧が不足していると、別の反応セットが発生する可能性があるため、「印加された電圧がないことは悪い」というルールが意味をなす場合があります。ドキュメントの図9の下の式は、逆バイアス条件に適用され、(おそらく)ゼロバイアスにも等しく適用されます。この場合、組み合わされたハーフセルの電位は、印加された電圧によってもはやオフセットされません。

  • 2Al + 3H2O-6e--> Al2O3 + 6H +

  • 6H + + 6e--> 3H2 ^

私は2H2の後の "^"が大好きです。おそらく、水素が幸福に離れて浮かんでいることを意味します。

「フォーミング」とは、最近のコンデンサではあまり見られない概念ですが、オリジナルのアプリケーションノートが作成された当時はよく知られています。現在と同じように適用できますが、製造プロセスと設計の経験により、製造中に大部分を実行でき、その後は一生必要とされなくなりました。

フォーミングとは、キャリアの2つの「プレート」の間にバリアを形成する酸化物層が形成されるプロセスです。一方のプレートは電解質、もう一方は金属アルミニウムで、酸化物はセパレータです。酸化物層の薄さは、静電容量がプレートの分離に反比例するため、セパレーターとして挿入された物理的材料に依存するプロセスよりも、このようなコンデンサーが体積あたりはるかに高い静電容量を達成できるようにするものです。

古き良き時代に、大型のコンデンサは、適切な抵抗器を介して適切な電圧を印加することによってプレートを「形成」し、酸化物層を電気化学的作用によって徐々に「形成」する必要がありました。形成前に定格電圧を印加すると、エキサイティングで終了するアクションにつながります(電圧の下で故障する大きなコンデンサーとして終了すると、内部の内容物が幸福かつエネルギー的に排出されます-存在する場合は、缶の上部にあるクロススコアの安全ベントを通して、または単に缶と内容物を飛び散らせることによって古いリストのメンバーの一部は、私も例外ではありませんが、死にかけている電解コンデンサーの上で曲がっているときに、苛性金属と紙グーの塊で顔を撃たれたという記憶を持っています。

現代のコンデンサーは寿命を通じて形成され、形成され続けるという事実は、低電圧または完全な温度でのドライアウトまたは変形を引き起こしたメカニズムが、そのアプリケーションノートが最初に書かれたときよりも重要ではなくなっていることを示唆しています。ただし、定格電圧に近いが定格電圧を下回る動作では、最大の寿命が得られる可能性が最も高くなります。


Facebookフィードの試行。このアドレスは上記と同じで、Facebookの目的で提供されます。http://www.tayloredge.com/reference/Electronics/Capacitors/ElectrolyticLife.pdf


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ここに画像の説明を入力してくださいこれは、アルミニウム電解寿命を推定するために一般的に使用される式です。
これは、部品が完全になくなることを意味するのではなく、一部の仕様を満たさなくなります。

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