本文教你通過(guò)紋波電流預(yù)測(cè)鋁電解電容的壽命，計(jì)算方法來(lái)自Nichicon，所以以Nichicon的電解電容為例，不同廠家的計(jì)算公式可能稍有不同。
首先選一款鋁電解電容為例，這里選擇常見(jiàn)的LGN系列3000h，105℃，420V，470uF的電容，其直徑為30mm高度為45mm，MPN為L(zhǎng)GNW6471MELB45。
數(shù)據(jù)參見(jiàn)選型手冊(cè)https://www.nichicon.co.jp/english/products/pdfs/e-lgn.pdf
| 額定溫度 |
額定電壓 |
額定壽命 |
額定容值 |
額定紋波電流 |
| -25 - 105℃ |
420V |
3000h |
470uF |
1.86A |
（僅列出與計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)）
壽命計(jì)算公式如下，下面開(kāi)始解釋各個(gè)參數(shù)的意義和取值。
【1】
注意公式右上角，這里電壓比值的取值有限制。
其中Δtn的計(jì)算公式如下
【2】
Ln：實(shí)際紋波電流和環(huán)溫下的預(yù)計(jì)壽命，這是我們想要計(jì)算的東西，如果最終計(jì)算超過(guò)15年那么就取值為15年。
L0：額定紋波電流和額定溫度上限條件下的壽命，拿文中的電容來(lái)說(shuō)就是，1.86A rms的紋波電流和105℃環(huán)溫的條件下，這個(gè)電容的壽命是3000小時(shí)。
T0：電容溫度的上限，文中的電容是105℃.
Tn：電容實(shí)際運(yùn)行的環(huán)溫，這個(gè)是產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行時(shí)測(cè)得的，也可以先估一個(gè)惡劣的情況。一般來(lái)說(shuō)如果環(huán)溫低于40℃那么我們就用40℃作為環(huán)溫。
Δt0：T0的環(huán)溫下流過(guò)額定紋波電流時(shí)電容中心的溫升，對(duì)于文中的電容是5℃。
Δtn：Tn的環(huán)溫下流過(guò)In的紋波電流時(shí)電容中心的溫升。
Vn：電容實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電壓。一般工程中選型因?yàn)榱粲性Ａ?，所以?duì)于電容壽命有好處。
V0：電容額定電壓。
In：電容實(shí)際流過(guò)的紋波電流，這里根據(jù)仿真或者實(shí)測(cè)得到數(shù)值。
Im：電容額定紋波電流。
K(f)：紋波電流的頻率系數(shù)，見(jiàn)下文詳解。
K：加速系數(shù)，讀圖，和電容型號(hào)、運(yùn)行環(huán)溫有關(guān)。
頻率系數(shù)K(f)：對(duì)紋波電流的波形進(jìn)行傅里葉頻譜分析，不同頻率要除以不同的系數(shù)見(jiàn)下圖（系數(shù)可插值），再把不同頻率下的電流進(jìn)行均方根運(yùn)算得到In。
?到此，萬(wàn)事俱備，先算式【2】再算式【1】預(yù)估電容壽命。
| L0 |
3000h |
來(lái)自規(guī)格書(shū) |
| T0 |
105℃ |
來(lái)自規(guī)格書(shū) |
| Tn |
70℃ |
假設(shè)實(shí)際運(yùn)行環(huán)溫 |
| Δt0 |
5℃ |
來(lái)自Nichicon |
| Δtn |
待求 |
|
| Vn |
380V |
假設(shè)實(shí)際運(yùn)行電壓 |
| V0 |
420V |
來(lái)自規(guī)格書(shū) |
| In |
3A |
假設(shè)實(shí)際運(yùn)行紋波電流，可比Im大 |
| Im |
1.86A |
來(lái)自規(guī)格書(shū) |
| K |
10 |
讀圖，70℃時(shí)是10 |
式【1】求得Δtn = 13.0℃
代入式【2】求得Ln = 3000*2^((105-70)/10)*2^(1-13/10)*(420/380)^2.5 = 35388h
附件
當(dāng)運(yùn)行條件不固定時(shí)，用如下方法估算壽命。
ho是總運(yùn)行時(shí)間
ha,hb,hc是每個(gè)運(yùn)行條件下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)
La,Lb,Lc是每個(gè)運(yùn)行條件下的預(yù)計(jì)壽命
例
以下是基于1年運(yùn)行情況總結(jié)的運(yùn)行周期
每天運(yùn)行12h停機(jī)12h
4月到9月運(yùn)行環(huán)溫60℃，10月到次年3月運(yùn)行環(huán)溫50℃文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-483899.html
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到了這里，關(guān)于鋁電解電容的壽命計(jì)算（紋波電流法）手把手教你的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
