前言

記得剛畢業(yè)的時候，一般電子元器件，比如電阻，MLCC這些器件規(guī)格書中都不會標(biāo)示器件的壽命，但是打開電解電容的規(guī)格書一看，里面寫了電解電容的壽命，有1000小時的，2000小時的，6000小時的，當(dāng)時就覺得好奇，2000小時換算成天數(shù)也就83天，什么產(chǎn)品壽命這么短，用83天就報廢了？現(xiàn)在想來，有些好笑呀。接下來就聊聊什么是電解電容的使用壽命，以及如何正確的理解，計算電解電容的使用壽命吧。

電解電容的使用壽命的定義

首先什么是電解電容的使用壽命呢？超過了電解電容的使用壽命會發(fā)生什么呢？有些人會覺得超過電解電容使用壽命電解電容是不是會開路，短路什么爆炸呀？這你就想多了，電解電容在正常使用期間，其電容值，損耗角（關(guān)于損耗角不理解的可以看這篇文章：手把手教你基于規(guī)格書計算電解電容不同頻率下的ESR參數(shù)，有詳細(xì)的計算步驟），漏電流會隨著時間增加發(fā)生變化，當(dāng)電容值，損耗角，漏電流與初始額定值相比發(fā)生的變化量均未超過一定范圍時，此時對應(yīng)的電解電容已經(jīng)工作了的時間就認(rèn)為是電解電容的壽命。

比如下面這款電解電容，有5種壽命類型，以2000hrs的壽命類型為例，這意味著這款電容在額定電壓以及125℃溫度下，其電容容值相對于其額定值變化量不超過30%，損耗角相對于其額定值變化量不超過300%，漏電流不超過其初始值，如果電解電容在連續(xù)工作2000hrs仍能滿足這些條件，就認(rèn)為壽命是2000hrs，當(dāng)然了這里說的滿足是批量性的滿足，意味著2000hrs類型的電容都能滿足這些條件。

電解電容的使用壽命的計算

1.電解電容器的壽命計算的理論依據(jù)是Arrhenius方程，通過這個方程我們可以看出影響電解電容壽命的因素：電容自身的材料，溫度等影響。

2.基于Arrhenius方程，推導(dǎo)得到了電解電容的壽命估算公式：L=Lr×KT×KR×KV

Lr為電容供應(yīng)商能夠保證的基本時間

KT為溫度影響因子；

KR為紋波電流影響因子；

KV為工作電壓影響因子（不同廠家，這個值是不一樣的，具體需要和廠家確認(rèn)，所以此處我們暫不考慮）

從而得到以下的公式：

T0:電容額定最大工作溫度（電解電容規(guī)格書中有）

T：電容實際工作溫度（可以按產(chǎn)品的實際最大環(huán)境溫度評估）

K:紋波加速系數(shù)，一般取2

I:實際紋波電流（開關(guān)電源的話有對應(yīng)的紋波電流計算公式）

I0：額定紋波電流（電解電容規(guī)格書中有）

ΔT0：表示電容允許的額定紋波電流下導(dǎo)致的電容溫升（電解電容規(guī)格書中有）

3.上面的電解電容估算公式過于復(fù)雜，如果電解電容沒有用在開關(guān)電源等會導(dǎo)致電解電容中出現(xiàn)較大紋波電流的電路中，那可以使用下面的簡化公式：

大家實在不想自己算的，可以在線計算，這里推薦一個比較好用的電解電容壽命在線計算網(wǎng)站：公眾號內(nèi)回復(fù)以下關(guān)鍵詞即可獲取網(wǎng)址：電解電容壽命

實例分析

舉個例子，例如某電解電容在最大溫度為105℃時，壽命為2000小時。根據(jù)計算公式，如果電解電容實際工作的最大溫度是60℃，可以計算出其工作壽命是：

2000*2^(105-60)/10≈45254H≈1885天≈5年

但是事實上我們在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的時候一般是基于產(chǎn)品的使用壽命進(jìn)行電解電容選型，比如我們的產(chǎn)品設(shè)計壽命是3年，也就是26280小時，我們就可以通過以上公式計算出電解電容的最大允許溫升：10*log2(26280/2000)=37.3℃，

如果電解電容的最大額定溫度為105℃，那么電解電容的實際工作溫度不能超過105℃-37.3℃=67.7。