关于铝电解电容的寿命有一些讨论，但真正演示寿命计算过程的却不多。本文详解铝电解电容寿命的计算，目标是让人学会计算铝电解电容的寿命。 

铝电解电容寿命计算 

铝电解电容寿命很大程度上取决于环境因子与电性因子。环境因子包括温度，湿度，大气压力和振动。电性因子包括工作电压，纹波电流和充放电系数。温度因子(环境温度与由于纹波电流导致的内在加热)最能判断铝电解电容寿命。

铝电解电容寿命的通用公式： 

非固态电解电容的寿命通常用环境温度系数、应用电压和纹波电流三个原理来体现。 按以下公式来计算： 

Lx=Lo*Ktemp*Kvoltage*Kripple 

Lx：电解电容的评估寿命 Lo：电解电容的寿命基数 Ktemp：环境温度加速系数 Kvoltage：电压加速系数 Kripple：纹波电流加速系数

铝电解电容寿命计算一般从以下几个方面来考虑：

1. 标准寿命：就是供应商在 datasheet 中写的寿命，一般是85°C 的情况下给出的寿命，但是这个寿命并不是我们所要计算的寿命；

2. 纹波电流：直接带最大负载，用电流 Pro 直接测量可以得出；

3. 频率：此频率为纹波电流的频率，有高低频混合时，可以用示波器里面的傅里叶分析得出；

4. 温度：在客户要求的环温下带最大负载时测得的最高温度；

5. 最大允许纹波电流：此项所说的纹波电流同2项中的纹波电流，不是同一个概念，而是经过温度补正系数、频率补正系数，与2项中的纹波电流综合得出；

6. 自身发热系数：一般供应商的 datasheet 会明确给出。

对于电容的寿命，先说明一下什么时候算寿命结束。一般判断标准如下（不同厂家对变化量的定义会有小的调整）：

✔ 电容量变化：初始值的±20% 

✔ 损耗角正切：不超过规定值的200% 

✔ 漏电流：不超过规定值

✔ 外观：不能有明显异常，如鼓起、漏液、炸裂等

一个电容，只要以上4点中有一点超出，就认为寿命结束，大家平常更直观的是看第四点。

关于电容的寿命，有储存寿命和使用寿命之分（通常我们更关注的是使用寿命）。

一般规格书里显示：在额定温度下，电容的储存寿命为1000~2000个小时。在正常的温度下，大部分厂商的储存时间是2年，超过2年就需要进行通电处理。

规格书里会给出额定寿命，那么额定寿命是在什么条件下测出来的呢？

一般额定寿命是在加 额定电压 、 额定温度 、 额定纹波电流 的情况下测出的。从以上可以看出，影响使用寿命的3大因素，计算依据也是基于此。

 电解的实际使用寿命的计算，可用下面的公式表示： Lx=Lo·Kt·Ki·Kv

其中 

▪ Lx：电容计算出的使用寿命 

▪ L0：电容在额定条件下的寿命 

▪ Kt：电容温度系数 

▪ Ki：电容纹波电流系数 

▪ Kv：电容电压系数 

粗看一下公式，是不是很简单？ 以上公式基本适用于所有厂商的电解电容寿命计算，差异就在不同家、不同系列的那3个系数不一样。

下面看一下电容厂商给出的，NCC 针对某些系列的计算公式：

这里要说明下： 

关于 Kv 这个参数，日系3大厂商，除了 rubycon，其他两家都在其计算公式中有体现。这点上 rubycon 比较保守，在同样参数下，rubycon 电容的计算寿命有可能会低些。 

电压对寿命的影响，相对于 Kt 和 Ki 的影响较小，一般可以忽略，尤其是低电压的情况下，可以认为 Kv=1；但对于尺寸较大的高压产品（>350V），其内部电解液较多，除了温度会使电解液挥发，所加电压也会使内部氧化膜劣化而影响寿命。

对于电解的寿命，大家都知道一个原则：温度下降10°C，寿命翻倍。这个可以通过上面的公式推导，假设在额定电压、额定纹波电流下，温度低于额定温度10°，可得 Ki=1 Kv=1 Kt=210/10=2，从而得出寿命翻倍：Lx=2Lo。

温度对寿命的影响非常大，额定 2000h~5000h 的电解，实际应用中达到几万个小时是很轻松的。

下面就以 rubycon 的公式为例，来说明公式中每个参数的意义和如何取得参数。从资料里可看到：

看一下公式，Tmax是已知的，一般在85℃、 105℃、 125℃点； C是一个常数，可以通过查找表获得。 Ta和ΔTj这两个参数未知。下面讨论这两个参数。

可以通过列出一个二元方程来求解两个参数Ta和ΔTj。

α查找表显示，可以从规格中得出ΔTj0，Tc是测得的表面温度，I是测得的纹波电流（高频需要转换为低频120Hz）。

在实践中请注意以下几点：

1.工作温度不能超过Tmax、纹波电流不能超过最大可接受纹波电流、电压不能超过Vmax。只要有一个结束，就不适合通过公式计算寿命，即使结束了也没有意义。

2.最大可接受纹波电流=额定纹波电流*温度系数

3.测试纹波电流时，引线长度应尽可能短，以减少纹波上的寄生电感的阻塞，从而使测量尽可能准确。

关于第三点，纹波电流的测试存在以下两个问题：

1.由于需要电流来测试电流，因此引线不能太短，并且始终会阻塞电流。测量值小于实际值。

2.对于测试输出电容器的纹波电流，将割线串插入引线中，这将导致环路不稳定。严重的输出不正常。此时，负载测试纹波也存在精度问题。

因此，为了测量纹波电流的真实值，建议采用以下方法：测量纹波I1和I3，并计算I2。此测试目前是最准确的。

无论使用哪个电容器，计算公式都是相似的。区别在于系数的选择。

在计算中，您需要与供应商确认特定的公式。不要以为同一族的所有来源都可以应用公式和系数，因此估计的误差会更大。

让我再说一遍：

1.电容器的Tc值。在某些地方，温度非常低，例如大约30°C。不要将此数据带入计算。对于低温，该公式也不适用，最低温度需要从40°C或45°C开始。

2.如果我的实际寿命是20年，该怎么办？制造商的规范通常写长达15年，这与电容器本身的寿命（例如电解质蒸发）有关。至此，电解电容器寿命的计算已经完成。特别是测试注意事项，如果操作不规范，测试数据不准确，则计算偏差会更大。