Действительно ли «твердополимерные» конденсаторы имеют более длительный срок службы, чем электролитические?

Многие производители материнских плат используют конденсаторы с низким ESR твердым органическим полимером вместо электролитических колпачков и придают большое значение маркетингу и рекламе этого факта. (Например, этот FAQ от Giga-Byte .)

В дополнение к «сроку службы» у этих типов конденсаторов есть и другие преимущества, такие как больший допуск для некондиционных напряжений или температур?

Имеют ли эти конденсаторы значительное преимущество перед электролитическими? Если да, то желательно ли использовать их вместо этого в хобби-проектах?

Конденсаторы на основе органических полимеров, также известные под названиями, как OC-CON, и торговые марки, такие как OSCON, дают вам немного лучшую производительность, чем лучшие алюминиевые электролитические (ALE) конденсаторы с низкой пульсацией при более высокой стоимости и нескольких оговорках.

$1000 \mu F$$820 \mu F$

OC-CON, как правило, не так снисходительны в отношении перенапряжения, как ALE. Я обнаружил, что перенапряжение вызовет короткое замыкание OC-CON. Кажется, что ALE способны выдержать большее перенапряжение, прежде чем выйти из строя.

OC-CON также должны иметь зарядный ток в контролируемом диапазоне. Чрезмерный зарядный ток может ухудшить характеристики тока утечки или вызвать короткое замыкание.

Что касается срока службы, существуют ALE с номинальным сроком службы 8000 ч, поэтому нет гарантии, что каждый OC-CON будет иметь более длительный срок службы, чем любой ALE. Есть диапазоны для обоих. При этом, скорее всего, не существует каких-либо «универсальных» OC-CON с сроком службы всего 1000 часов.

Компания Sanyo опубликовала это руководство по использованию своих конденсаторов OSCON - эти принципы справедливы для любой части OC-CON по моему опыту (большинство производителей имеют схожие документы).

Для использования в хобби, ALE могут лучше обслуживать вас, так как они немного более надежны и дешевле. Однако если вам нужна высокая степень пульсации, ничто не помешает вам использовать их - просто будьте осторожны при пайке (см. Раздел 3 связанного документа). У меня не было проблем с ручной пайкой, FWIW ...

Да, твердотельные полимерные конденсаторы обычно имеют более длительный срок службы, чем алюминиевые конденсаторы с мокрым электролитом (на данный момент WEAC :-)).

Исключения составляют особые случаи. Основным механизмом деградации срока службы WEAC является высыхание электролита. Когда другие факторы остаются постоянными, время жизни достаточно хорошо описывается недавно обсужденным выражением

Жизнь = ~ ~ номинальная жизнь х 2 ^ ((Trated-Twkg) / 10)

то есть срок службы удваивается на каждые 10 градусов Цельсия ниже номинальной температуры.

Тарирование обычно составляет 85 ° С для потребительского использования и 105 ° С для более тяжелого (если не возможно «профессионального» использования).

Номинальная жизнь обычно составляет 2000 часов, может быть 1000 часов, и обычно кратна 1000 часов или, возможно, 500 часов. Вы можете купить 3000-часовой или даже 5000-часовой купол, НО рассчитываете заплатить. Эта грубая детализация отражает неточную природу фигуры из реальной жизни.

Это означает, что WEAC, как правило, легко сокращают срок службы, когда вещи нагреваются или происходит внутренний нагрев.

Крышки из «твердого органического полимера» не разделяют этот основной механизм разрушения на весь срок службы. Как показывают гигабайты, время жизни производителей обычно в 5–20 раз больше.

Если было получено 125 С 6000-часовых WEAC, то было бы условно иметь увеличенный срок службы в течение 2000 часов с коэффициентом 2 ^ ((125-105) / 10)) x 6000/2000 = 12 раз. Это> 5-кратное улучшение некоторых твердых полимерных колпачков, НО очень необычная и ОЧЕНЬ высокая спецификация детали. По мере улучшения качества полимерных колпачков они, как правило, будут лучше, чем все, кроме очень-очень хороших WEAC. Ожидайте, чтобы заплатить за это :-)

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/KO%20Conductive%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

Срок службы удваивается на 10 градусов С при снижении рабочей температуры:

Удвоение срока службы при снижении рабочей температуры на 10 градусов Цельсия основано на уравнении Аррениуса, которое описывает изменение скорости реакции в зависимости от температуры.

Веб-поиск по сроку службы электролитических конденсаторов предоставляет множество связанных ссылок.

Несколько связанных ссылок:

Калькуляторы срока службы конденсаторов - обратите внимание на 2 ^ x термин для алюминиевых электролитов, где x относится к дельта-температуре / 1-.

Расчет срока службы электролитических конденсаторов с понижением рейтинга

Алюминиевые электролитические конденсаторы Ожидаемая продолжительность жизни

Наконечник питания 50: избегайте этих распространенных ошибок алюминиевого электролитического конденсатора - см. 1-й «совет»

Википедия - срок службы конденсатора и примечания 93 94 95

Определение расчета срока службы, ESR и срока службы электролитических конденсаторов при более высоких температурах