1、 研发一部应用报告AR0001 编写: 校对: 第 1 页 共 3 页一、前言:铝电解电容的工作状态及工作环境,是影响其寿命的主要因素。在众多因素中,又以环境温度的高低和 Ripple Current 纹波电流的大小对电容寿命的影响最大。所以在实际使用中,电解电容 Ripple Current 有否超规格,电解电容工作温度有否超标准值,是影响电容失效爆浆的最主要原因,特别是在整机测试未对电解电容寿命进行估算计算的情况下,电解电容 Ripple Current 的测试,计算及判定,尤为重要。二、标准测试:1、一次侧 Bulk Cap.纹波电流说明:一次侧 Bulk Cap.纹波电流通常由基本频率
2、(低频率)和高频(开关频率)电流构成,因此在计算时,要通过合成公式,利用频率系数计算出其在指定频率下的合成有效值。(如图 1 所示)R/C(Ripple Current) = Lowf(Low Freq.Current) +Hif(High Freq. Current)一次侧 Bulk Cap.是指:一次侧主电解电容; Lowf 是指:低频纹波电流有效值; Hif 是指:高频纹波电流有效值。图(1)2、二次侧 Filter Cap.纹波电流说明:二次侧 Filer Cap.纹波电流通常由高频电流构成。R/C(Ripple Current) = Hif(High Freq. Current)机种
3、名称: 机种编号: 机种类别:电路拓扑: 输出规格: 编写单位:应用类别: 材料应用 受控日期: 201 年 月 日 应用编号: AR500XbcEedDFfP应用描述: 电解电容纹波电流的测试,计算及判定研发一部应用报告AR0001 编写: 校对: 第 2 页 共 3 页二次侧 Filter Cap.是指二次侧滤波电解电容。3、温度Temperature Meas. = Cap. Case 实测值.-此处指电容壳温。三、計算公式 :1、一次侧 Bulk Cap.纹波计算:R/C Stress(Ripple Current Stress) = TFHifLowf22/1/R/C Stress:
4、纹波电流计算压力值,F1 =低频时的纹波系数 (120Hz),T = 纹波温度系数,F2 =高频时的纹波系数(10KHz); 2、二次侧 Filter Cap.纹波计算:R/C Stress(Ripple Current Stress) = TFHif2/F2 =高频时的纹波系数 (10KHz) ,T = 纹波温度系数;R/C Stress:纹波电流计算压力值。 F/T 纹波系数参数值可由 电容供应商 Data book 中查阅.四、判定方式 :1、R/C Stress 與 Cap. R/C Spec.(电容纹波规格值) 比对,计算降额比例;2、依零件降额使用标准判定,R/C Stress 是
5、否符合设计及应用的要求。例 : 有一 Bulk Cap.实测得 Lowf=0.69Arms(120Hz)Hif=0.54Arms(56KHz)Temp.=67.1此电解电容规格值 : Ripple Current 纹波电流= 0.67Arms(120Hz/Max Temp.( 105) F1=1.0(120Hz 频率纹波系数)F2=1.38(10KHz 频率纹波系数)T=1.4(65,=85温度纹波系数)故 R/C Stress(纹波电流计算压力值)- ;ArmsArmsArs56.04.138.1/50/69.022研发一部应用报告AR0001 编写: 校对: 第 3 页 共 3 页该电容降额使用比例-0.5665Arms/0.67Arms=84.6%。五、说明:1、电解电容纹波电流测试方法:用电流感应器连接示波器抓取流过电容的电流 rms 均方根值.(如下图 2)(图 2)2、电解电容壳温测试方法:用热电偶直接点电容铝壳的温度.(如下图 3). 图(3)3、开关电源电解电容降额使用标准一般如下:电解电容耐压100V 电解电容耐压100V项目降额百分比纹波电流 95% 100%电压 90% 100%温度 90% 90%