铝电解高压电容使用寿命与哪些因素有关？

作为一种常见的电子元件，铝电解高压电容器在平时的应用过程中，也有自己的使用寿命，其使用时间长短主要由使用环境、产品设计等因素来决定。然而实际上，在某些因素的影响下，铝电解高压电容器的实际寿命可能会长于给定使用寿命电解电容使用寿命。那么，高压电容的使用时长究竟与哪些因素有关呢？今天我们将会就这一问题展开简析。

在高压电容器的使用过程中，在低于额定值的负载下，比如较低的工作电压、电流及环境温度中运行电容器以及采用适当的散热措施均可延长使用寿命。下面我们将会针对高压电容器的负载条件要求和散热设计，分别展开分析。

首先我们来看一下铝电解电容器的负载条件对其使用寿命的影响。对于有液体电解液的高压电容器来说，额定电压、额定纹波电流以及额定温度，将会直接对其工作时间和使用寿命产生直接影响。因此，叠加在直流电压上的交流电压峰值不能超过额定电压，在超额使用的条件下，将会对电容器造成损伤，缩短工作时间。

铝电解高压电容的散热设计是否合理，也将会对其使用时间和工作寿命产生直接影响。在应用的过程中，工程师可以使用散热器，水冷及强制风冷等额外散热方法来提高容许纹波电流和或延长使用寿命。相反，消弱散热条件，例如密集排列的电容组、热绝缘封装和真空层距离过近，则会减少铝电解高压电容器的使用寿命。

当使用强制风冷保障高压电容器的工作效率和工作寿命时，工程师需要注意的一个问题是，安装位置只能影响电容壳体与周围空气之间的热阻。在自然对流时，上述热阻大于电容芯子与壳体之间的热阻。该热阻与温差△T成比例。用户可以测量正常情况下及强制风冷（△T*）情况下的温差（Tcase-TA）以及恒定纹波电流下的负载情况，然后从强制风冷系数△T*/△T计算出热阻的相应减小及增加。依次，强制风冷系数可以用于决定纹波电流系数IAC*/IAC。后者是采用强制风冷但不减少使用寿命时纹波电流可实现最大值的测量方法。下图所展示的，是强制风冷系数对不同壳体尺寸纹波电流系数IAC*/IAC的影响。在该图中，强制风冷（纹波电流负载：IAC*）情况下的电容器使用寿命已换算为正常工作条件（纹波电流负载：IAC）下的铝电解电容器的使用寿命。

强制风冷系数对不同壳体尺寸纹波电流系数的影响

下表为强制冷却系数的典型值，可通过强制对留下相应的气流速度获取。当使用比环境温度低的冷却液体时，高压电容器的强制冷却系数可减小至零甚至负值。由于这些媒介的导热能力纯热阻用线性规律便不再适用。因此在这些情况下，强制冷却系数也是铝电解电容本身功耗的函数。如果使用这种制冷措施，必须计算最大可能热负载。如果仅采用散热器及强制对流，则无需考虑。

强制冷却系数的典型值表

在已知铝电解电容器的芯子温度及工作电压情况时，电容器本身的使用寿命可以通过以下使用寿命公式进行计算，该公式为：

在这一铝电解高压电容器使用寿命的计算公式中，参数T0是在最高使用温度下最大的纹波负荷时的最大中心温度设定值，L0是中心温度T0、额定电压W.V.时的额定寿命，L’是中心温度T’、时间电压V’时的推断寿命。