在音頻行業(yè),碰到過(guò)很多工程師說(shuō)正在頭疼不良率的問(wèn)題,千分之五,百分之一等不良率。功放壞了,DCDC壞了等表象,但是換了芯片還是一樣壞,查遍了周邊器件,缺忽略了一個(gè)大家伙,原來(lái)是電解電容?

為啥會(huì )壞?總結兩個(gè)方面,一是電路問(wèn)題,一個(gè)是安裝問(wèn)題:

1)過(guò)電壓,超過(guò)額定電壓時(shí),會(huì )導致封口部密封封不良中所描述的電容器的氧化被膜自修復作用 , 導致容量減少 , tan δ增加或電容器的破壞。問(wèn)題在于考慮成本問(wèn)題,或者是工程師理想化,選擇的額定電壓剛好是電源的理論穩定值。但是電路中有電感的時(shí)候,電容器兩端的電壓會(huì )上升,往往不是穩定電壓值,所以建議至少選擇穩定電壓值的2倍以上。
2)逆電壓,通常鋁電解電容器在構造上采用只對單極進(jìn)行陽(yáng)極氧化并形成氧化被膜的極化構造。耐電壓是由氧化被膜的厚度來(lái)決定的。因此,在施加逆電壓時(shí),由于陰極側沒(méi)有氧化被膜 , 在電容器的被膜自修復作用下會(huì )導致短路,開(kāi)路,閥門(mén)工作 , 電解液漏出等電容器的破壞。

3)紋波電流, 請使用具有比電路的紋波電流更大的容許脈動(dòng)電流值的電容器;蛘選擇電流紋波較小的器件,例如DCDC或者帶升壓的音頻功放,往往在規格書(shū)上建議客戶(hù)用470uF以上電容,很有可能是環(huán)路不穩定,需要大電容穩定,但是同時(shí)表面了電流紋波可能較大。例如方泰集成升壓功放,一般建議100~220uF就足夠。
注1) 需要根據頻率來(lái)對紋波電流進(jìn)行修正。
注2) 測量電路的紋波電流困難時(shí) , 請確認電容器本身的發(fā)熱。
紋波電流的頻率修正系數 , 將影響壽命的各頻率下的紋波電流應力設定為同等 , 是非常具有意義的數值。紋波動(dòng)電流引起的發(fā)熱產(chǎn)生影響的電阻值(等效串聯(lián)電阻 ,ESR), 如下圖所示 , 呈現一旦頻率升高就會(huì )下降的傾向。因此 , 頻率越高 , 紋波電流就越易于流過(guò)。
在測量電路的紋波電流困難時(shí) , 可以測量電容器本身的發(fā)熱。鋁電解電容器,將電容器本身發(fā)熱的最大容許發(fā)熱規定為 5℃。

4)避免頻繁充放電
5)溫度特性

6)頻率特性,表現跟溫度特性一致;

7)并聯(lián)使用
電容器的電阻值是接近電路電阻的值 , 因而在有的情況下會(huì )導致電容器間的電流失去平衡 , 致使過(guò)脈動(dòng)電流流向部分電容器。盡量避免并聯(lián),或者并聯(lián)時(shí)注意走線(xiàn)。
另外一部分電容損壞的原因就是安裝問(wèn)題,這個(gè)部分不在詳述,重點(diǎn)提出一條就是盡量距離發(fā)熱量的功率IC遠一點(diǎn),不要太靠近功率IC。 |