Porovnanie životnosti tekutého elektrolytického kondenzátora a polovodičového kondenzátora
Ak chcete posúdiť, či životnosť napájacieho zdroja môže presiahnuť záručnú dobu špecifikácie, hlavný dôraz sa kladie na životnosť výstupných kondenzátorov. V súčasnosti sa v priemysle bežne používajú dva typy kondenzátorov, jedným sú kondenzátory s kvapalným elektrolytom a druhým sú kondenzátory v tuhom stave. Pokiaľ ide o to, ktorý z nich si vybrať, je potrebné najprv pochopiť povahu týchto dvoch typov kondenzátorov.
Tabuľka 1 je porovnanie kvapalných elektrolytických kondenzátorov a polovodičových kondenzátorov. Kvapalné elektrolytické kondenzátory sú široko používané v rektifikačných, filtračných obvodoch kvôli veľkej kapacite, nízkej cene a iným vlastnostiam, ale ich teplo urýchli spotrebu elektrolytu na vyschnutie a dokonca spôsobí varenie elektrolytu a prasknutie vrchnej časti; súčasne vysychanie elektrolytu tiež zníži odolnosť proti zvlnenému prúdu, drasticky skráti životnosť kondenzátora, ale tiež zvýši zvodový prúd, zvýši sa straty, čo vedie k prechodnému prehriatiu a iným nebezpečenstvám. Preto je teplo pri použití elektrolytických kondenzátorov nemožno ignorovať faktory pri používaní elektrolytických kondenzátorov by mali zabezpečiť, aby elektrolytické kondenzátory neprekročili svoju menovitú prevádzkovú teplotu, snažte sa vyhnúť zdrojom tepla, ak je to potrebné, použite účinné opatrenia na chladenie.
Pevné kondenzátory, je okrem tantalových kondenzátorov, najvyššia kapacita, s použitím vysoko vodivých molekulárnych materiálov, vo vnútri práškového elektrolytu, s buničinou odolnou voči výbuchu, dobrou stabilitou, vysokou spoľahlivosťou, odolnosťou voči vysokým teplotám, dlhou životnosťou a ďalšími výhodami. Hlavnou úlohou polovodičových kondenzátorov je ďalej filtrovať niektoré prúdové špičky a bludné vlny, čím je možné zabezpečiť stabilitu napájania vo všetkých častiach. Základná doska v procese dlhodobého používania prehrievania vedie k tepelnej rozťažnosti elektrolytu, pri zahriatí na viac ako bod varu budú elektrolytické kondenzátory produkovať jav buničiny, bežne známy ako buničina základnej dosky, čím viac špičkových základných dosiek bude používa sa v polovodičových kondenzátoroch, aby sa predišlo tejto situácii.
|
Skratky |
Kvapalné elektrolytické kondenzátory |
|
|
Celé meno |
Kvapalné hliníkové elektrolytické kondenzátory |
Vodivé polymérové hliníkové polovodičové kondenzátory |
|
Dielektrické materiály |
Elektrolyt |
Vodivé polyméry PEDT |
|
Vzhľad |
Hliníkové puzdro väčšinou pokryté plastovou fóliou, s drôtmi odolnými proti výbuchu na vrchu (ako je znázornené na obrázku 1) |
Hliníkové puzdro so špecifikáciami vytlačenými na vrchu, väčšinou bez káblov odolných voči výbuchu (ako je znázornené na obrázku 2) |
|
Teplotné charakteristiky |
Nízka teplota: tuhnutie elektrolytu Vysoká teplota: expanzia elektrolytu, výbuch pri vysokom tlaku |
Stabilizácia vysokej a nízkej teploty |
|
náklady |
Nízka |
Vysoká |
|
objemový |
Veľký |
malý |
|
Impedancia |
Veľký |
malý |
|
Prevádzková frekvencia |
Použiteľná nízka frekvencia |
Použiteľná vysoká frekvencia |
|
Aplikácie |
Spotrebná elektronika, priemyselné aplikácie, informačná elektronika, komunikačné značky, počítače, špičkové servery, IPC, CPU základných dosiek, automobilový priemysel a ďalšie trhy. |
Používa sa hlavne v: elektromeroch typu ističov, MDL Power Logger, kamerách, LED reklamných perifériách, LCD TV, grafických kartách, herných konzolách, telekomunikačných (základňová stanica, router, netcom) produktoch vysokej úrovne alebo miestach s vysokou teplotou. |
Tabuľka I Porovnanie kvapalných elektrolytických kondenzátorov a kapacity v tuhom stave
Tabuľka II ukazuje porovnanie životnosti medzi týmito dvoma. Porovnajte kondenzátor s kvapalným elektrolytom 6000 h/105 stupňov s kondenzátorom v tuhom stave 5000 h/105 stupňov, Obrázok 3 je životnosť pri rôznych teplotách vypočítaná podľa vzorca; z krivky môžeme vedieť, že pri vysokej teplote kondenzátor v tuhej fáze nevykazuje vysokú životnosť a pri uhle 90 stupňov bude táto kvalita zreteľnejšia.
|
Kvapalné elektrolytické kondenzátory |
Pevné kondenzátory |
|
Jednoduchý zákon: Pokles teploty každých 10 stupňov, životnosť sa zdvojnásobí |
Jednoduchý zákon: teplota každých 20 stupňov, životnosť sa zvýši 10-krát |
|
Vzorec:L{{0}}L0x2(Tmax-T) /10 LO: Tmax životnosť kondenzátora (hodnota špecifikácie) T: Skutočná nameraná teplota kondenzátora |
Vzorec:L{{0}}L0x10(Tmax-T) /20 LO: Životnosť kondenzátora Tmax (hodnota špecifikácie) T: Skutočná nameraná teplota kondenzátora |
Obrázok 3 Porovnanie životného cyklu
Hoci polovodičové kondenzátory majú veľké výhody oproti kvapalným elektrolytickým kondenzátorom, ale vzhľadom na cenu a menej možností pre vysokoodolné napäťové kondenzátory budú dizajnéri podľa výsledkov testov používať polovodičové kondenzátory iba pre niektoré miniaturizované alebo vysoko spoľahlivé produkty, aby sa dosiahla miniaturizácia produktu. a vysoké požiadavky na životnosť a použitie polovodičových kondenzátorov nemusí mať nevyhnutne absolútnu výhodu v životnosti produktu. Dôležité je, že užívateľ si musí vybrať správny produkt podľa skutočných požiadaviek na teplotu a životnosť. Hodnotenie životnosti produktu nájdete v správe o teste produktu.