Các tụ điện rắn polymer cứng có thực sự có tuổi thọ cao hơn điện phân không?


15

Nhiều nhà sản xuất bo mạch chủ sử dụng tụ điện "Low ESR Solid Organic polymer" thay vì mũ điện phân và nỗ lực rất lớn để tiếp thị và quảng cáo thực tế này. (Ví dụ: Câu hỏi thường gặp này của Giga-Byte .)

Ngoài "tuổi thọ", các loại tụ điện này còn có những ưu điểm khác như dung sai lớn hơn đối với điện áp hoặc nhiệt độ không thông số kỹ thuật?

Những tụ điện này có một lợi thế đáng kể so với điện phân? Nếu vậy, có nên sử dụng chúng thay thế trong các dự án sở thích?

Câu trả lời:


13

Tụ polymer hữu cơ, còn được biết đến với tên gọi như OC-CON và các nhãn hiệu như OSCON, mang lại cho bạn hiệu suất tốt hơn một chút so với tụ điện điện phân nhôm gợn thấp (ALE) tốt nhất với chi phí cao hơn, với một vài cảnh báo.

Dòng điện Ripple cho OC-CON thường cao hơn ALE có kích thước và xếp hạng tương đương. Các ALE tốt trong dải , 16V có thể có xếp hạng gợn 100kHz khoảng 1500mA - OC-CON trong phạm vi 820 μ F , 16V có thể cao tới 5600mA.1000μF820μF

OC-CON thường không tha thứ về mặt quá điện áp như ALE. Tôi thấy rằng quá điện áp sẽ khiến OC-CON bị đoản mạch. ALE dường như có thể mất quá nhiều điện áp trước khi thất bại.

OC-CON cũng cần phải có dòng sạc trong phạm vi được kiểm soát. Dòng sạc quá mức có thể làm giảm hiệu suất dòng rò hoặc gây chập điện.

Về mặt cuộc sống, có những ALE có sẵn với tuổi thọ được đánh giá 8000h, vì vậy không có gì đảm bảo rằng mọi OC-CON sẽ có tuổi thọ cao hơn bất kỳ ALE nào. Có phạm vi cho cả hai. Điều đó đang được nói, có khả năng không có bất kỳ OC-CON 'mục đích chung' nào chỉ có 1000h tuổi thọ ngoài kia.

Sanyo đã xuất bản hướng dẫn sử dụng này cho các tụ OSCON của họ - các nguyên tắc đúng với bất kỳ phần OC-CON nào trong kinh nghiệm của tôi (hầu hết các nhà sản xuất đều có tài liệu tương tự).

Để sử dụng sở thích, bạn có thể được ALE phục vụ tốt hơn, vì chúng mạnh hơn và rẻ hơn một chút. Tuy nhiên, nếu bạn cần khả năng gợn sóng cao, không có gì ngăn bạn sử dụng chúng - chỉ cần cẩn thận hàn chúng (xem phần 3 của tài liệu được liên kết). Tôi chưa có vấn đề gì khi hàn tay họ, FWIW ...


9

Có, tụ điện polymer rắn thường sẽ có tuổi thọ dài hơn so với tụ nhôm điện phân ướt (WEACs bây giờ :-)).

Các trường hợp ngoại lệ là trường hợp đặc biệt. Cơ chế suy thoái suốt đời chính của WEAC là khô điện phân. Khi các yếu tố khác được giữ cố định, thời gian sống được mô tả hợp lý bằng biểu thức được thảo luận gần đây

Cuộc sống = ~ ~ đánh giá cuộc sống x 2 ^ ((Trated-Twkg) / 10)

tức là tăng gấp đôi tuổi thọ cho mỗi 10 độ C dưới nhiệt độ định mức.

Trated thường là 85C cho sử dụng của người tiêu dùng và 105C cho mức độ nghiêm trọng hơn (nếu không phải là sử dụng 'chuyên nghiệp').

Tuổi thọ được xếp hạng thường là 2000 giờ, có thể là 1000 giờ và thường là bội số của 1000 giờ hoặc có thể là 500 giờ. Bạn có thể mua 3000 giờ hoặc thậm chí 5000 giờ ca NHƯNG mong đợi để trả tiền. Độ chi tiết thô này phản ánh bản chất không chính xác của con số thực.

Điều này có nghĩa là các WEAC có xu hướng dễ dàng rút ngắn tuổi thọ khi mọi thứ nóng lên hoặc khi xảy ra nóng bên trong.

Mũ "Solid Organic polymer" không chia sẻ cơ chế hỏng hóc chính này. Các nhà sản xuất đánh giá tuổi thọ thường dài hơn từ 5 đến 20 lần, như chương trình gigabyte.

Nếu thu được WEAC 125 C 6000 giờ, về cơ bản, nó sẽ có tuổi thọ kéo dài hơn giới hạn 2000 giờ với hệ số 2 ^ ((125-105) / 10)) x 6000/2000 = 12 lần. Đây là> sự cải thiện 5 lần của một số mũ polymer rắn NHƯNG một phần thông số rất cao và RẤT cao. Vì mũ polymer thường cải thiện nên chúng sẽ có xu hướng tốt hơn tất cả nhưng các WEAC rất rất rất tốt. Mong đợi để trả tiền cho nó :-)

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/KO%20Condulation%20Polymer )

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T520%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/vapubfiles/T520BTechUpdate/ $ file / T520BTechUpdate.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T520%20Series/ $ file / KEM_T2015_T520.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525faq

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T525%20Series/ $ file / KEM_T2017_T525.pdf


Nhân đôi thời gian trong mỗi 10 độ C giảm nhiệt độ hoạt động:

Việc tăng gấp đôi tuổi thọ hoạt động trên mỗi 10 độ C giảm nhiệt độ hoạt động dựa trên phương trình Arrhenius mô tả sự thay đổi tốc độ phản ứng với nhiệt độ.

Một tìm kiếm trên web về tuổi thọ của tụ điện điện cung cấp nhiều liên kết liên quan.

Một vài tài liệu tham khảo liên quan:

Bộ điều chỉnh tuổi thọ của tụ điện - lưu ý thuật ngữ 2 ^ x đối với chất điện phân nhôm trong đó x có liên quan đến nhiệt độ delta / 1-.

Tính tuổi thọ của tụ điện điện phân với khử định mức

Tụ nhôm điện phân Tuổi thọ

Power Tip 50: Tránh những cạm bẫy điện phân nhôm phổ biến này - xem 'mẹo' đầu tiên

Wikipedia - tuổi thọ tụ điệnghi chú 93 94 95

Xác định tuổi thọ, ESR và tính toán trọn đời cho các tụ điện điện phân ở nhiệt độ cao hơn


Bạn đã thấy phần nào về tuổi thọ của nắp tăng gấp đôi khi nhiệt độ hoạt động giảm xuống?
VanGo

@VanGo Phương trình Arrhenius - xem thêm vào cuối câu trả lời.
Russell McMahon

Hơi lỗi thời, đủ hợp lý khi xem xét tuổi. Elcaps 5000hr không đặc biệt đắt tiền và tuổi thọ @ 105C thường được chỉ định. Rubycon 1mF 16V 1.2A 6000hr @ 105C có thể tốn 10p chẳng hạn. Với tình trạng hạn hán hiện tại của MLCC, các nhà thiết kế buộc phải nhìn lại lon cho các bộ phận SMPS. Poscons dường như phụ thuộc rất nhiều vào nhà sản xuất. United Chemi Con yêu cầu 15k giờ (!) Trong khi các nhà sản xuất khác giới hạn ở mức 5k giờ.
Barleyman
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.