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在设计需要使用电容器的设备的时候,要重点考虑其电容器的
可靠性,故障率及使用寿命。
铝电解电容器的故障率近似于图-17的浴桶曲线。
初期故障期
开始使用后不久、由设计,制造上的缺陷或与使用环境不适
应所产生的故障期间。铝电解电容器是指在制造工序中调
试剔出的不良、是产品出货前的故障。
偶发故障期
故障发生率低且稳定,发生一些与时间无关的故障期间。铝
电解电容器与其它半导体、钽固体电解电容相比,此期间发
生破坏故障率要低。
损耗故障期
特性慢慢被老化,随着时间的推移,故障率升高的期间。
从铝电解电容制造完成开始,含浸过后的电解液透过封口
橡胶、随着时间蒸发、静电容量及损失角正切超出规格的期
间定义为损耗故障期(寿命)。到损耗故障为止的期间即为
有效寿命。
4.故障模式
故障模式,根据引发故障的使用条件而不同。(图-18)
故障模式 内部现象
引发原因
氧化膜部份缺陷
制造时 错误使用时 正常使用时
短路
Tab.端子部连接不良
电解液减少
电解液蒸发上升
阳极箔容量减少
阴极箔容量减少
氧化膜劣化
腐蚀
压力阀动作 内压上升
漏液 封口不完全
Tab.端子部断线
电极间绝缘破坏
电极间短路 切割毛刺.金属微粒子
异常的热外力
随着时间的劣化
施加过大电压
施加逆电压
过大纹波电流
超过容许的充放电
机械外力
连接不充分
紧固不良
CI 的侵入
氧化膜绝缘破坏
开路
漏电流增加
静电容量减少
tanδ(ESR)增加
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电
化
学
反
应
1
1
1
1
2
1
2
2
2 3
3
4
4
3
3
3.可靠性
图17: 浴桶曲线
时间
故
障
率
a b c
a
b
c
电解电容的故障分为失效故障和损耗故障。
《失效故障》
由短路、开路等引起电容器的功能完全丧失的故障形态。
《损耗故障》
特性渐渐劣化所产生的故障形态。根据设备的使用目的而故障的
判定基准也不同。
以下判定基准的耐久性项目是按系列来规定的。
·静电容量的变化率
·损失角的正切
·漏电流
作为故障率的单位% /1000 小时(10- 5
/ 小时)用的多。而
要求故障率更低的高可靠性部品使用Fit10- 9
/ 小时。
铝电解电容器是,电气特性随着时间的推移而渐渐劣化、故障
率升高的损耗故障部品。一般的故障率Fit是由试料数×时间来决定。
对于铝电解电容器来说、即使在试料数多的时候算出来的故障
率和试验时间长的时候算出来的故障率相等,含义还是不同。所以
作为铝电解电容器的可靠性并不适应故障率这一说法,而应该考虑
作为电气特性判定基准的寿命时间的可靠性