电容降额规范

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了电容降额规范相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

电容降额规范

降额设计是一个试验经验统计值。我们收集了一些规范以及在项目中的经验,供大家参考。

名词解释

电压/电流稳态工作条件:稳态工作条件为脉宽大于等于1S,或周期性出现的电压或电流。

电压/电流瞬态工作条件:瞬态工作条件为脉宽小于1S,且周期性出现的电压或电流。

环境温度瞬态工作条件:在一定时间内(一般以天为单位),异常温度 (通常为高温)时间不超过整个时间的1%;反之则为环境温度稳态工作条件。

非固体铝电解电容

1、电容工作温度参数选择

​ 1.环境温度稳态工作条件下,电容最高工作温度参数 ≥ 工作的实际最高温度+10℃。

​ 2.环境温度瞬态工作条件下,电容最高工作温度参数 ≥ 工作的实际最高温度。

2、电容额定电压参数选择

​ 1.电压稳态工作条件下,当额定电压≤315V时,根据工作电压的最高电压≤0.9×额定电压的条件选取;当额定电压>315V时,根据工作电压的最高电压≤0.95×额定电压的条件选取。

3、电容纹波电流参数选择

​ 1.纹波电流有效值估算方法:

​ 按照纹波电流频率修正系数,将纹波电流换算到额定纹波电流同一频率,波电流频率修正系数一般可在电容规格书上查看,下图是某电容的纹波电流频率修正系数表

​ 2.电容在应用中的纹波电流可以大于额定值,但不应该超出安全应用区域。

4、寿命估算

​ 1.芯温法:将电容器芯子的核心温度(Tcore)作为输入条件,计算电容器寿命的方法。对 于体积较大焊片型(Snap-in)和螺栓型(Screw)高压铝电解电容器,推荐采用芯温法估算寿命。

​ 2.纹波电流法:将电容器工作时的充放电电流和环境温度作为输入条件,计算电容器寿命 的方法。对于体积较小的表贴型(V-chip)和引线型(Radical)铝电解电容器,推荐采用纹波电流 估算寿命。

​ 3.对于液体铝电解电容,应根据实际应力条件估算应用寿命。寿命计算的基本理论模型是 “10度法则”,即应用温度每降低10度,电容器的应用寿命翻倍。

​ 降额要求:电容器估算的寿命应≥1.25倍设计要求的寿命。

固体电解电容器

固体电解电容器主要有钽电容、插装固体铝电解电容和表贴固体铝电解电容。可分为MnO2钽电解电容,Polymer钽电解电容、 固体铝电解电容三大类。

MnO2钽电解电容

1、电容额定电压参数

​ 1.电压稳态工作条件下,实际最高工作电压应≤额定电压的50%。

​ 2.电压瞬态工作条件下,实际最高工作电压应≤额定电压的55%。

​ 3.电压变化率dv/dt:应用环境中,电压的变化率应≤10V/ms。

2、电容工作温度参数

​ 电容最高工作温度参数应≥最高的实际工作温度+20℃。

3、纹波电流参数

​ 当应用环境温度Ta≤85℃时,实际纹波电流应≤额定纹波电流。

​ 当应用环境温度Ta≤95℃时,实际纹波电流应≤80%*额定纹波电流。

​ 当应用环境温度Ta≤105℃时,实际纹波电流应≤60%*额定纹波电流。

Polymer钽电解电容

1、电容额定电压参数

​ 1.当Vr≤10V时,实际最高工作电压应≤额定电压的85%。

​ 2.当10<Vr≤25V时,实际最高工作电压应≤额定电压的70%。

​ 3.当1Vr>25V时,实际最高工作电压应≤额定电压的60%。

​ 4.电压变化率dv/dt:应用环境中,电压的变化率应≤15V/ms。

2、电容工作温度参数

​ 电容最高工作温度参数应≥最高的实际工作温度+20℃。

3、纹波电流参数

​ 当应用环境温度Ta≤85℃时,实际纹波电流应≤额定纹波电流。

​ 当应用环境温度Ta≤95℃时,实际纹波电流应≤80%*额定纹波电流。

​ 当应用环境温度Ta≤105℃时,实际纹波电流应≤70%*额定纹波电流。

固体铝电解电容

1、电容额定电压参数

​ 1.当Vr≤10V时,实际最高工作电压应≤额定电压的90%。

​ 2.当10<Vr≤25V时,实际最高工作电压应≤额定电压的85%。

​ 3.当1Vr>25V时,实际最高工作电压应≤额定电压的70%。

2、电容工作温度参数

​ 电容最高工作温度参数应≥最高的实际工作温度+20℃。

3、纹波电流参数

​ 当额定工作环境下时,实际纹波电流应≤额定纹波电流。

​ 脉冲电流应≤ (10A或10倍额定纹波电流两者的较小者)。

薄膜电容

常用的薄膜电容大多使用如下四种介质材料, 其中PET膜和PP膜是应用最为广泛的薄膜电容器用介质材料:

PET——Polyethylene terephthalate film dielectric(聚乙烯对苯二甲酸酯介质膜)

PP——Polyethylene film dielectric(聚丙烯介质膜)

PEN——Polyethylene naphthalate film dielectric(聚萘乙烯介质膜)

PP——Polyethylene Sulfide film dielectric(聚苯硫醚介质膜)

安规电容(X、Y电容)

1、X电容工作电压:

1.275~310Vac标称电压X电容:适用于240Vac及以下标称工频电网。

2.330~350Vac标称电压X电容:适用于277Vac及以下标称工频电网。

1.440~480Vac标称电压X电容:适用于380Vac及以下标称工频电网。

2、最高工作温度应 ≥ 最高的实际工作温度+10℃。

薄膜电容

交流薄膜电容专为交流应用设计的薄膜电容器,交流电容器的典型应用是逆变电路的平滑电容。

1、电容额定电压参数

​ 1.实际最高工作电压应≤额定交流电压。

​ 2.实际浪涌电压≤95%*最大脉冲电压 或 1.25倍额定直流电压。

​ 3.电压变化率dv/dt:应用环境中,电压的变化率应≤80%。

2、电容工作温度参数

​ 最高工作温度应 ≥ 最高的实际工作温度+10℃。

3、纹波电流参数

​ 当额定工作环境下时,实际纹波电流应≤90%*额定纹波电流。

陶瓷电容

陶瓷电容主要有单层陶瓷电容、MLCC电容、MLCC电容排。

1、电容额定电压参数

2、最高工作温度应 ≥ 最高的实际工作温度+5℃

穿心和可变电容

1、电容额定电压参数:

​ 实际最高工作电压应 ≤ 60%*额定交流电压。

2、电容工作温度参数

​ 最高工作温度应 ≥ 最高的实际工作温度+10℃。

超级电容

1、电容额定电压参数:

​ 实际最高工作电压应 ≤ 额定交流电压。

2、电容工作温度参数

​ 最高工作温度应 ≥ 最高的实际工作温度+5℃。

​ 最低工作温度应 ≤ 最低的实际工作温度-10℃。

参考 硬件十万个为什么公众号文档。

以上是关于电容降额规范的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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