电解电容纹波的测试,计算及判定_ 应用报告.doc

研发一部应用报告 第 PAGE \* MERGEFORMAT 1 页 共 NUMPAGES \* MERGEFORMAT 2 第 PAGE \* MERGEFORMAT 1 页 共 NUMPAGES \* MERGEFORMAT 2 页 机种名称： 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 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(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) 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) = R/C Stress：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) = 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)； 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： 项目 电解电容耐压＜100V 电解电容耐压＞100V 降额百分比 纹波电流 95% 100% 电压 90% 100% 温度 90% 90%