電容器的使用壽命

瓷片電容的連續(xù)工作電壓及環(huán)境溫度與使用壽命有一定的關(guān)系。眾所周知在電容器介質(zhì)上的額定工作場強(qiáng)與其它電器相比是比較高的。所以在我國GB/T11024．1-2001中明確規(guī)定，陶瓷電容器的額定工作電壓是電容器容許在電網(wǎng)中連續(xù)工作的z高電壓。如果陶瓷電容器在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定電壓及以下運(yùn)行，電容器產(chǎn)品90％能可靠地在網(wǎng)上運(yùn)行20年，如果在高于其額定電壓的電壓下連續(xù)運(yùn)行，電容器的實(shí)際使用壽命就將大大縮短，可靠性也將因電老化而下降。

次，瓷片電容的使用壽命長短與環(huán)境溫度有關(guān)系,在低于其允許z低溫度的溫度下投入運(yùn)行，很可能會在電容器內(nèi)部引發(fā)局部放電，從而加速其電老化而降低電容器的實(shí)際使用壽命。而另一方面，如果電容器長期在高于其z高允許的溫度下運(yùn)行，又會加速電容器的熱老化。因而一方面要選用其溫度類別與實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境溫度相適應(yīng)的電容器。              

  瓷片電容的使用壽命長短是與諸多因素有關(guān)的。以上所介紹的是重要的兩個因素，因此想要延長或者是保障其使用壽命，必須要保障這兩個參數(shù)符合電容器的實(shí)際參數(shù)。

高溫條件下陶瓷電容器擊穿機(jī)理：

半密封陶瓷電容器在高濕度環(huán)境條件下工作時，發(fā)生擊穿失效是比較普遍的嚴(yán)重問題。由于陶瓷電容器銀的遷移，陶瓷電容器的電解老化擊穿已成為相當(dāng)普遍的問題。熱擊穿現(xiàn)象多發(fā)生在管形或圓片形的小型瓷介質(zhì)電容器中，因?yàn)閾舸r局部發(fā)熱嚴(yán)重，較薄的管壁或較小的瓷體容易燒毀或斷裂。

潮濕對電參數(shù)惡化的影響：

空氣中濕度過高時，水膜凝聚在電容器外殼表面，可使電容器的表面絕緣電阻下降。此外，對于半密封結(jié)構(gòu)電容器來說，水分還可滲透到電容器介質(zhì)內(nèi)部，使電容器介質(zhì)的絕緣電阻絕緣能力下降。

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電容器在電源中的應(yīng)用之浪涌電壓保護(hù)

開關(guān)頻率很高的現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響?？缃釉诠β拾雽?dǎo)體器件兩端的浪涌電壓保護(hù)電容器通過吸收電壓脈沖限制了峰值電壓，從而對半導(dǎo)體器件起到了保護(hù)作用，使得浪涌電壓保護(hù)電容器成為功率元件庫中的重要一員。

半導(dǎo)體器件的額定電壓和電流值及其開關(guān)頻率左右著浪涌電壓保護(hù)電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的DV/DT值，因此，對于這種應(yīng)用而言，薄膜電容器是恰當(dāng)之選。

向陶瓷電容器施加超過其額定電壓的電壓，會導(dǎo)致短路故障還是開路故障　　

一般來說，向電容器施加過量電壓后都會導(dǎo)致短路故障。片狀獨(dú)石陶瓷電容器的損壞電壓為其額定電壓的5~10倍以上，稍高于額定電壓的外加電壓很難對電容器造成瞬間損壞。

但在使用中如向電容器施加的電壓超過其額定電壓，則不在保修范圍之內(nèi)。

電容器的電壓加速和溫度加速　　

通過電壓加速與溫度加速系數(shù)可推算出電容器的使用壽命?？蓪a(chǎn)品使用時的外部環(huán)境溫度及施加電壓作為參數(shù)進(jìn)行公式化。 一般來說，阿列紐斯法則被廣泛用于加速公式中，而我們運(yùn)用以下公式便可簡單地進(jìn)行推算。 47_01cn.PNG 在此公式的基礎(chǔ)上，通過在更為嚴(yán)苛的條件(更高溫、更高電壓)下進(jìn)行加速試驗(yàn)，可推算出產(chǎn)品在實(shí)際使用環(huán)境下的使用壽命。 在此，我們一起來比較一下獨(dú)石陶瓷電容器的加速試驗(yàn)與實(shí)際產(chǎn)品使用的假定環(huán)境。我們將電容器的加速試驗(yàn)中將耐久試驗(yàn)時間視為LA，將實(shí)際使用環(huán)境下的相當(dāng)年數(shù)視為LN，用于上述公式。 耐久試驗(yàn)條件 假定使用環(huán)境 電壓加速系數(shù) 溫度加速系數(shù) 相應(yīng)年限 TA＝85°C VA＝20V LA＝1000h TN＝65°C VN＝5V n＝4 θ＝8 LN＝？h 這樣，我們即可通過在85°C、施加20V電壓的環(huán)境下進(jìn)行了1000h的耐久試驗(yàn)，推算出在5°C、施加5V電壓的環(huán)境下產(chǎn)品使用年限為1448155h(≒165年！)。計(jì)算中使用的電壓加速系數(shù)、溫度加速系數(shù)會由陶瓷材料的種類及構(gòu)造產(chǎn)生不同，但通過加速計(jì)算公式可在相對較短的時間內(nèi)利用試驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證長時間的實(shí)際使用環(huán)境中的產(chǎn)品使用壽命。