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音频工程师容易忽略的不良率原因所在-铝电解
文章来源:永阜康科技 更新时间:2020/6/16 11:17:00

在音频行业,碰到过很多工程师说正在头疼不良率的问题,千分之五,百分之一等不良率。功放坏了,DCDC坏了等表象,但是换了芯片还是一样坏,查遍了周边器件,缺忽略了一个大家伙,原来是电解电容?


为啥会坏?总结两个方面,一是电路问题,一个是安装问题:


1)过电压,超过额定电压时,会导致封口部密封封不良中所描述的电容器的氧化被膜自修复作用 , 导致容量减少 , tan δ增加或电容器的破坏。问题在于考虑成本问题,或者是工程师理想化,选择的额定电压刚好是电源的理论稳定值。但是电路中有电感的时候,电容器两端的电压会上升,往往不是稳定电压值,所以建议至少选择稳定电压值的2倍以上。

2)逆电压,通常铝电解电容器在构造上采用只对单极进行阳极氧化并形成氧化被膜的极化构造。耐电压是由氧化被膜的厚度来决定的。因此,在施加逆电压时,由于阴极侧没有氧化被膜 , 在电容器的被膜自修复作用下会导致短路,开路,阀门工作 , 电解液漏出等电容器的破坏。


3)纹波电流, 请使用具有比电路的纹波电流更大的容许脉动电流值的电容器。或者选择电流纹波较小的器件,例如DCDC或者带升压的音频功放,往往在规格书上建议客户用470uF以上电容,很有可能是环路不稳定,需要大电容稳定,但是同时表面了电流纹波可能较大。例如方泰集成升压功放,一般建议100~220uF就足够。

注1)  需要根据频率来对纹波电流进行修正。

注2)  测量电路的纹波电流困难时 , 请确认电容器本身的发热。

纹波电流的频率修正系数 , 将影响寿命的各频率下的纹波电流应力设定为同等 , 是非常具有意义的数值。纹波动电流引起的发热产生影响的电阻值(等效串联电阻 ,ESR), 如下图所示 , 呈现一旦频率升高就会下降的倾向。因此 , 频率越高 , 纹波电流就越易于流过。

在测量电路的纹波电流困难时 , 可以测量电容器本身的发热。铝电解电容器,将电容器本身发热的最大容许发热规定为 5℃。

 

4)避免频繁充放电

5)温度特性


6)频率特性,表现跟温度特性一致;


7)并联使用

电容器的电阻值是接近电路电阻的值 , 因而在有的情况下会导致电容器间的电流失去平衡 , 致使过脉动电流流向部分电容器。尽量避免并联,或者并联时注意走线。

 

另外一部分电容损坏的原因就是安装问题,这个部分不在详述,重点提出一条就是尽量距离发热量的功率IC远一点,不要太靠近功率IC。



 
 
 
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