1、本文主要 是通过 纹波电流 的计算 ，然后通 过电容 的热等效 模型来 计算电容 中心点 的温度， 在得到 中心点温 度后， 也就是得 到 电容的工 作点最 高的问题 后，通 过电容的 寿命估 算公式来 估算电 容的设计 寿命。 首先， 电容等 效成电容 、电阻 （ ESR ） 和 电感（ ESL ） 的串联 。关于此 请参考 其他资料 ，接下 来演示电 容寿命 计算步 骤： 1 、纹 波电流 计 算，纹波 电流计 算是得到 电容功 率损耗的 一个重 要参数， 在设计 电容时候 ，我们 必须首先 确定下 来电流的 纹波大小 ，这和 设计规格 和具体 拓扑结构 相关。 铝电解电 容常被 用在整流
2、 模块后 以平稳电 压，我 们在选择 好具体 拓扑结构 后，根据 规格要 求得到最 小的电 容值： 控制某一 纹波电 压所需的 电容容 值为： P: 负载 功率（单 位 W ） 注意： 这是应 用所需要 的最小 电容容值 。此外 ，电容容 值有误 差，在工 作寿命 期内，容 值会逐 步降低， 随着温 度降低， 容 值也会降 低。 必须知道 主线及 负载侧的 纹波电 流数据。 可以首 先计算出 电容的 充电时间 。 f main是电网 电流 的频率。 电容的放 电时间 则为： 充电电流 的峰值 为 dU 是纹波 电压（ U max U min） 则充电电 流有效 值： 接下来计 算放电 电流峰值
3、 和有效 值。 最后计算 得出： 整流模块 后纹波 电流： 这个有 效值只 是纹波电 流的计 算式，在 复杂的 市电输入 的情况 下，我们 必须考 虑各阶谐 波的纹 波有效值 ，也就 是说要通 过 各阶谐波 的有效 值叠加， 才是最 后得到的 电容纹 波寿命计 算的纹 波，也就 是需要 将电流傅 立叶分 解。 2 、计算功 率损 耗 在得到 纹波电 流后，我 们可以 计算各阶 电流的 纹波损耗 ，然后 将各阶纹 波求和 ： 3 、计算电 容中 心点温度 得到功 率损耗 后，我们 由电容 的热等效 模型（ 参考其他 资料） 计算中心 点温度 ： 其中： Th 电容为 电容中 心点温度 , 为电
4、容最高温 度，其 值直接影 响到电 容寿命， 是电容 寿命计算 公式中 的重要参 数。 Rth 为电容的 热 阻，其值 和风速 等有关 ,Ta 表示 电容表面 温度。 P Loss 为纹 波电流 的中损耗 。 4 、计算电 容寿 命 得到电 解 电 容 中心点最 高温度 后，我们 可以计 算电容的 寿命， 各个电容 生产厂 商会有不 同的电 容寿命的 计算参 数，也有 不同的电 容寿命 修正值， 现我们 介绍 阿 列纽斯 理 论来计算 电容寿 命，其公 式是说 ，电容工 作没下 降 10 度，其 寿命 增加一 倍，反过 来也就 是电容温 度升高 10 度，电容寿 命 减小一倍 ： Lop 为电
5、容工 作 寿命，即 设计寿 命 Lo 为电容 在最大 温度时的 寿命 Tmax 为电容 的最 大工作温 度，在 电容的说 明书上 会有电容 的最大 温度值 Th 为电容 的实际 工作时候 的温度 ，也即以 上计算 出来的电 容中心 点温度。 以上 Lo 和 Tmax 都是电容 产品 规格书上 的数据 ， Th 我 们已经 计 算出来， 故可 以 得到电容 的设计 寿命。其 中 阿列纽 斯 理 论是一个 经验总 结的理论 ，各个 厂商可能 有自己 的寿命计 算公式 ，可以向 各个厂 商咨询， 在本栏 目的电容 设计中 也有介绍 各 个知名厂 商的电 容寿命计 算公式 ，各位可 以参考 。 以上是 电容寿 命估算的 一般步 骤，当然 ，如果 已经设计 好了产 品，我们 还有一 种方法来 估计电 容寿命， 即已经 有产品， 我 们来检验 电容寿 命设计是 否合理 ，我们可 以通过 测试电容 中心点 温度的方 法，然 后通过电 容的寿 命计算公 式来检 验。
