电解电容器的常规使用的寿命与环境和温度的相对关系,当纹波电流一定时(如额定纹波电流),环境和温度越高,电解电容器的常规使用的寿命越短。且如果环境和温度过高,超过了电解电容器的最高额定温度,将会使电解电容器中电解液沸腾产生过压将泄压部件产生不可逆转泄压动作造成电解液泄露,使电解电容器永久性的损坏。因此电解电容器的储存和使用温度绝不可超过额定温度。相反,若降低工作时候的温度则可以使电解电容器寿命大幅度提升,如额定最高温度为85℃的电解电容器在85℃的环境和温度条件下寿命为1000小时,而环境和温度降低到60℃,则寿命能延长到约10000℃,当环境和温度降低到40℃,则寿命可达约80000小时,在实际使用中常能够正常的看到电解电容器的实际寿命远比标称值高的多,这就是使用温度不高于最高额定温度的原因,因此,若条件允许,尽可能降低环境和温度来延长电解电容器的使用是寿命,是一种很好的办法,故通常设计中要求电解电容器应远离发热源。
电解电容器的常规使用的寿命不仅与环境和温度的高低有关,还与纹波电流的大小有关。由于热应力对电解电容器的常规使用的寿命有决定性的影响,因此,由纹波电流产生的热损耗是影响电解电容器常规使用的寿命的主要的因素。纹波电流是指流过电解电容器的交流分量电流,他受环境和温度和交流频率的影响,环境和温度不同,纹波电流的最大允许值不同。而当环境和温度一定时,在允许范围内,流过的纹波电流越大,电解电容器的常规使用的寿命越短,额定温度为85℃,寿命为1000小时的电解电容器的纹波电流与寿命的关系。究其原因为:电解电容器的散热性很差,当纹波电流流过电解电容器时,在等效串联电阻(ESR)上将电能转化为热能,在散热条件很差的电解电容器的内部将引起温度的上升,产生温度上升导致寿命降低的效应,使用时应尽可能地减小电解电容器的纹波电流。不仅如此,对于普通电解电容器而言,高频纹波电流将比工频纹波电流的热效应大,因此,在开关电源的输出滤波或负载具备极高的高频纹波电流时,应用普通电解电容器会感到明显发热,将导致电解电容器的寿命将下降。
一般情况下,在分析电解电容器的常规使用的寿命时,要同时考虑环境和温度和纹波电流这两个因素。电解电容器的常规使用的寿命是由纹波电流和环境和温度越高,电解电容器的常规使用的寿命越短,而且环境和温度越高所允许的纹波电流越小。
在应用电解电容器时,要根据自身的需求,选择正真适合的最高额定温度和常规使用的寿命值。通常,额定温度高、额定寿命长的电解电容器的价格也相应较高。虽然,若环境和温度过高,即使不超过了所使用的电解电容器的最高额定温度,也会感到电解电容器过早损坏。不仅如此,纹波电流产生的热损耗对电解电容器的饿常规使用的寿命有很大的影响,所以,一般在选择电解电容器时,要选择额定值比要求值稍高一些的电解电容器。但从经济角度看,因额定温度越高,常规使用的寿命越长的电解电容器的价格越高,所以,正常的情况下,若没有特别的条件,选择高额定电压为+85℃,常规使用的寿命为1000h的电解电容器通常能够完全满足设计的基本要求。