Devido às suas características de baixo custo, os capacitores eletrolíticos de alumínio têm sido uma escolha comum para o design de energia há muito tempo.No entanto, sua vida limitada e sensibilidade a ambientes extremos de alta e baixa temperatura são seus principais defeitos.Os capacitores eletrolíticos de alumínio são compostos de fatias finas de metal em ambos os lados das folhas de papel imersas em eletrólitos.À medida que o tempo de uso aumenta, o eletrólito evaporará gradualmente, o que afetará as características elétricas do capacitor.A falha dos capacitores pode causar aumento da pressão interna, liberando gases inflamáveis e corrosivos e pode até explodir.
A velocidade de evaporação do eletrólito do capacitor está intimamente relacionada à temperatura de trabalho.Se a temperatura de trabalho for reduzida em 10 graus Celsius, a vida do capacitor poderá dobrar.A vida útil nominal de um capacitor é geralmente calculada na temperatura nominal máxima.A vida nominal típica é de 1.000 horas de 105 graus Celsius.Por exemplo, no caso de lâmpadas LED, como aplicações de vida longa, os capacitores se tornam um problema de gargalos da vida.Para atender aos requisitos de 25.000 horas de vida, a temperatura de trabalho do capacitor não deve exceder 65 graus Celsius, o que é particularmente desafiador em ambientes de alta temperatura.
Além disso, a dependência da temperatura da vida do capacitor também afeta o método de reduzir a tensão nominal.Embora possa primeiro considerar aumentar a tensão nominal do capacitor para reduzir a possibilidade de falha da mídia, isso aumentará a resistência à série equivalente (ESR) do capacitor.Como os capacitores geralmente suportam o estresse de corrente de onda alta e alta, resistores mais altos trazem mais consumo interno de energia e aumentam a temperatura do capacitor, aumentando assim a taxa de falha.De fato, os capacitores eletrolíticos de alumínio geralmente usam apenas cerca de 80%de sua tensão nominal.
Em ambientes de baixa temperatura, os ESRs dos capacitores aumentarão acentuadamente.Por exemplo, abaixo de -40 graus Celsius, a resistência pode aumentar em ordem, o que afetará significativamente o desempenho da potência.Se o capacitor for usado para o terminal de saída da fonte de alimentação de comutação, a tensão da ondulação da saída poderá aumentar significativamente.Além disso, devido à frequência do ponto zero de VHS e aos capacitores de saída, a taxa de largura pode aumentar o número de magnitude, afetar a estabilidade do anel de controle e fazer com que a potência oscilasse e a instabilidade.Portanto, para se adaptar a vibrações fortes, o controle do circuito geralmente requer grandes compromissos no espaço e trabalha a uma temperatura mais alta.
Em resumo, embora os capacitores eletrolíticos de alumínio sejam um custo menor, é necessário considerar completamente a influência de suas deficiências no desempenho do produto.O capacitor precisa ser razoavelmente selecionado de acordo com a temperatura do trabalho e a vida útil esperada, e a tensão nominal é adequadamente reduzida para obter operação de baixa temperatura, estendendo assim a vida útil do serviço.Ao mesmo tempo, entenda e determine a faixa de ESR aplicável para projetar corretamente o anel de controle e atender aos requisitos de projeto do design.Através dessas medidas, os defeitos comuns dos capacitores eletrolíticos de alumínio podem ser efetivamente evitados e a estabilidade e a confiabilidade dos produtos eletrônicos podem ser garantidos.