陶瓷電容器的替代方案，鋁電解電容清洗和維護(hù)，并聯(lián)電容小技巧

鋁電解電容器的保養(yǎng)和饋電的一個(gè)重要因素是清潔。橡膠端封對(duì)氯化或石油基清潔溶劑特別敏感。這不像 30 年前使用氟利昂基脫脂劑清潔電路板時(shí)那樣嚴(yán)重，但如果您不小心，在補(bǔ)漆或返工期間仍然可能出現(xiàn)問(wèn)題。最糟糕的是，污染導(dǎo)致的故障不會(huì)立即出現(xiàn)，而是在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)。適當(dāng)使用水和異丙醇是公認(rèn)的清潔溶劑。與往常一樣，請(qǐng)遵循電容器制造商的建議。

鋁電解壽命和儲(chǔ)存

我有很多三十年以上的電子儀器，全部都是用電解電容的，而且這些儀器還可以用。我有 45 年的收音機(jī)，它們都可以正常工作。

我還看到使用非品牌電容器的工業(yè)和消費(fèi)品在短短幾年內(nèi)就失敗了，盡管通常不會(huì)是災(zāi)難性的。幾年前，我走進(jìn)一個(gè)電信機(jī)房，看著一架剛用了幾年的線卡，你可以看到這些板上的每一個(gè)非品牌鋁電解電容器都有“鼓起”的跡象，表明過(guò)熱狀況和電解質(zhì)流失。如果這句話有任何道理：“你得到你付出的代價(jià)。” 就是這樣。

最后，可能存在存儲(chǔ)壽命問(wèn)題。未使用后，電容器內(nèi)部的氧化層會(huì)退化，如果立即使用低阻抗源開啟，則會(huì)導(dǎo)致泄漏電流的災(zāi)難性增加。這可能會(huì)燒斷電源保險(xiǎn)絲或損壞電容器。需要“重新形成”氧化層的過(guò)程來(lái)防止這種災(zāi)難性的故障。按照制造商的建議進(jìn)行重整。

我們應(yīng)該注意到，與鉭電容器中的浪涌故障一樣，鋁電解電容器中的存儲(chǔ)問(wèn)題，根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，更多的是隨機(jī)事件，通常會(huì)影響某些人，但不一定影響給定人群的全部。這就解釋了為什么有些設(shè)備可以斷斷續(xù)續(xù)地運(yùn)行 40 年或更長(zhǎng)時(shí)間而沒(méi)有任何問(wèn)題，而另一些設(shè)備可能會(huì)在短期存儲(chǔ)后出現(xiàn)故障。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，您可能會(huì)看到由于電解質(zhì)損失導(dǎo)致電容不足而導(dǎo)致的故障，就像您看到由于存儲(chǔ)設(shè)備中的氧化層消失而導(dǎo)致的故障一樣。

知道了這個(gè)問(wèn)題并親眼目睹了它，我確保每年至少打開一次我最不使用的實(shí)驗(yàn)室儀器幾個(gè)小時(shí)，以保持電容器的形成。

正如“2017 年陶瓷電容器大短缺”因已知和未知的零件替換給最終用戶帶來(lái)許多制造問(wèn)題一樣，鋁電解市場(chǎng)不時(shí)出現(xiàn)“電容器瘟疫”。最后一個(gè)是在 2002 年到 2005 年的時(shí)間范圍內(nèi) 。為了保護(hù)自己和您的產(chǎn)品，您所能做的就是使用擁有穩(wěn)定制造基地的知名制造商。

鋁電解電容

我制造測(cè)量?jī)x器，這些儀器的預(yù)期壽命很長(zhǎng)。因此，我總是適當(dāng)?shù)亟档臀业碾娙萜鞯念~定值，并使用已知的、有信譽(yù)的制造商的 105 o C / 超長(zhǎng)壽命鋁電解類型，尤其是在紋波電流較大的開關(guān)電源應(yīng)用中。正確使用鋁電解電容器可以衡量數(shù)十年的有用和經(jīng)過(guò)行業(yè)驗(yàn)證的最終產(chǎn)品壽命。

額外的電容器并聯(lián)技巧

當(dāng)并聯(lián)電容器以獲得更大的紋波電流額定值時(shí)，您必須注意并聯(lián)電容器中的電流平衡，以防止選擇性加熱和可能的并聯(lián)電容器中的一個(gè)早期故障。電流不平衡的第一個(gè)原因可能是走線電阻或電感。在嘗試平衡超低 ESR 電容器(即數(shù)十毫歐的類型)時(shí)尤其如此。

第二個(gè)問(wèn)題是任何一組電容器之間的 ESR 可能與另一個(gè)電容器之間的 ESR 高達(dá) 2:1，尤其是隨著它們的老化，導(dǎo)致并聯(lián)組中電容器之間的紋波電流不平衡。并聯(lián)電容器以增加紋波電流能力可能會(huì)遇到許多問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致電容器之間的電流共享不均勻。即使在新電容器中，電容器的 ESR 也可以變化高達(dá) 2:1，從而導(dǎo)致電流共享不平衡。在超低 ESR 電容器中，如果事先沒(méi)有仔細(xì)考慮，布線電阻或阻抗可能會(huì)導(dǎo)致整體電流不平衡。

第三個(gè)問(wèn)題是安裝在最終產(chǎn)品中。我已經(jīng)看到單個(gè)組件被埋在一大群組件中，但據(jù)說(shuō)在冷卻氣流中被有效地阻擋在冷卻空氣中，因?yàn)槁飞系纳巷L(fēng)組件。根據(jù)位置，這將導(dǎo)致更熱的區(qū)域。對(duì)于彼此相鄰的一堆大電容器來(lái)說(shuō)尤其如此。解決這個(gè)問(wèn)題的最可靠方法是首先確保電容器的溫升最小化。

換句話說(shuō)，如果您從兩個(gè)額定為 1 安培 RMS 紋波電流的電容器開始并將它們組合起來(lái)，您就不能期望做出一個(gè)可以處理 2 安培 RMS 電流的并聯(lián)組合。鑒于許多新電容器之間的 ESR 不平衡為 2:1，您最多可以在 1.5 安培 RMS 電流下評(píng)估并聯(lián)組合。然后，您還必須在計(jì)算中考慮布線和壽命 ESR 影響 。

并聯(lián)電容器時(shí)，請(qǐng)仔細(xì)全面分析得到的電路，并考慮電路布線、電容器初始 ESR 之間的固有失配、預(yù)期壽命 ESR 以及由于安裝在最終產(chǎn)品中而導(dǎo)致的任何可能的工作溫度差異。在對(duì)任何新產(chǎn)品進(jìn)行鑒定時(shí)使用的熱像儀可以幫助在這些問(wèn)題成為現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題之前發(fā)現(xiàn)它們。