ตัวเก็บประจุ“ โพลีเมอร์แข็ง” มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าอิเล็กโทรไลติกหรือไม่?


15

ผู้ผลิตเมนบอร์ดหลายรายใช้ตัวเก็บประจุ "Low ESR Solid Organic Polymer" แทนแคปอิเล็กโทรไลต์และใช้ความพยายามอย่างยิ่งในการทำการตลาดและการโฆษณา (ตัวอย่างเช่นคำถามที่พบบ่อยนี้โดย Giga-Byte )

นอกเหนือจาก "อายุการใช้งาน" ตัวเก็บประจุชนิดนี้ยังมีข้อดีอื่น ๆ เช่นความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าหรืออุณหภูมิที่ไม่อยู่ในเกณฑ์ที่สูงกว่าหรือไม่?

ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญมากกว่าอิเล็กโทรไลต์หรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นจะแนะนำให้ใช้พวกเขาแทนในโครงการงานอดิเรก?

คำตอบ:


13

ตัวเก็บประจุโพลิเมอร์อินทรีย์รู้จักในชื่อ OC-CON และเครื่องหมายการค้าเช่น OSCON ให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเล็กน้อยกว่าตัวเก็บประจุอะลูมิเนียม electrolytic (ALE) ที่มีระลอกคลื่นน้อยที่สุดในราคาที่สูงขึ้น

ระลอกปัจจุบันสำหรับ OC-CON โดยทั่วไปจะสูงกว่า ALE ที่มีขนาดและเรตติ้งเท่ากัน ALE ที่ดีในช่วง , 16V สามารถมีอัตราการกระเพื่อมของ 100kHz ประมาณ 1500mA - OC-CONs ในช่วง820 μ F , 16V สามารถสูงถึง 5600mA1000μF820μF

โดยทั่วไปแล้ว OC-CONs จะไม่ให้อภัยในแง่ของแรงดันไฟฟ้าเกินตามที่ ALE ฉันพบว่าแรงดันไฟฟ้าเกินจะทำให้ OC-CON เกิดการลัดวงจรที่ล้มเหลว ดูเหมือนว่า ALE จะสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าได้มากกว่าเดิมก่อนที่จะล้มเหลว

OC-CONs จะต้องมีการชาร์จกระแสไฟภายในช่วงควบคุม กระแสไฟชาร์จที่มากเกินไปอาจทำให้ประสิทธิภาพการรั่วไหลลดลงหรือทำให้เกิดการลัดวงจร

ในแง่ของชีวิตมี ALE พร้อมกับ 8000h อายุชีวิตดังนั้นจึงไม่รับประกันว่า OC-CON ทุกตัวจะมีชีวิตที่ยาวนานกว่า ALE ใด ๆ มีช่วงสำหรับทั้งสอง ที่ถูกกล่าวว่ามีแนวโน้มที่จะไม่มี 'วัตถุประสงค์ทั่วไป' OC-CONs ที่มีชีวิตเพียง 1,000 ชั่วโมงจัดอันดับออกมี

ซันโยได้เผยแพร่คู่มือการใช้งานนี้สำหรับตัวเก็บประจุ OSCON ของพวกเขา - หลักการถือเป็นจริงสำหรับส่วน OC-CON ใด ๆ ในประสบการณ์ของฉัน (ผู้ผลิตส่วนใหญ่มีเอกสารที่คล้ายกัน)

สำหรับการใช้งานอดิเรกคุณอาจได้รับการบริการที่ดีขึ้นจาก ALE เนื่องจากมีความทนทานและราคาถูกกว่าเล็กน้อย หากคุณต้องการความสามารถในการกระเพื่อมสูงไม่มีอะไรจะหยุดคุณได้จากการใช้งาน - เพียงใช้ความระมัดระวังในการบัดกรี (ดูหัวข้อ 3 ของเอกสารที่เชื่อมโยง) ฉันไม่ได้มีปัญหาใด ๆ ในการบัดกรีด้วยมือพวกเขา FWIW ...


9

ใช่โดยทั่วไปตัวเก็บประจุโพลีเมอร์แข็งจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์แบบเปียก (WEACs ในตอนนี้ :-))

ข้อยกเว้นเป็นกรณีพิเศษ กลไกการเสื่อมสภาพตลอดอายุการใช้งานหลักของ WEACs คืออิเล็กโทรไลติกแห้ง เมื่อปัจจัยอื่น ๆ มีค่าคงที่อายุการใช้งานจะได้รับการอธิบายอย่างสมเหตุสมผลโดยนิพจน์ที่กล่าวถึงล่าสุด

Life = ~~ ให้คะแนนชีวิต x 2 ^ ((Trated-Twkg) / 10)

ie อายุการใช้งานสองเท่าสำหรับทุก ๆ 10 องศาเซลเซียสที่อุณหภูมิต่ำกว่า

Trated มักจะเป็น 85C สำหรับการใช้งานของผู้บริโภคและ 105C สำหรับการใช้งานที่รุนแรงมากขึ้น

ชีวิตที่ได้รับคะแนนมักจะเป็น 2,000 ชั่วโมงอาจจะเป็น 1,000 ชั่วโมงและมักจะเป็นหลายเท่าของ 1,000 ชั่วโมงหรือ 500 ชั่วโมง คุณสามารถซื้อ 3000 ชั่วโมงหรือแม้กระทั่ง 5,000 ชั่วโมง caops แต่คาดว่าจะจ่าย เม็ดหยาบนี้สะท้อนให้เห็นถึงธรรมชาติที่ไม่แน่นอนของตัวเลขชีวิตจริง

สิ่งนี้หมายความว่า WEACs มักจะง่ายต่อการย่นอายุการใช้งานเมื่อสิ่งต่างๆร้อนจัดหรือเกิดความร้อนภายใน

"โซลิดอินทรีย์โพลีเมอร์" จะไม่ใช้กลไกการล้มเหลวตลอดอายุการใช้งานหลักนี้ อายุการใช้งานที่ผู้ผลิตจัดทำมักจะนานกว่า 5 ถึง 20 เท่าตามที่แสดงในกิกะไบต์

หากได้รับ WEACs 125 C 6000 ชั่วโมงมันจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า 2,000 ชั่วโมงของปัจจัย 2 ^ ((125-105) / 10)) x 6000/2000 = 12 ครั้ง นี่คือการปรับปรุง 5 x ของแคปโพลีเมอร์แข็งบางส่วน แต่มีสเป็คสูงมากผิดปกติ โดยทั่วไปแล้วพอลิเมอร์แคปจะปรับปรุงพวกเขาจะมีแนวโน้มที่จะดีกว่าทุกคน แต่เป็น WEAC ที่ดีที่สุด คาดว่าจะจ่าย :-)

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


อายุการใช้งานเพิ่มขึ้นสองเท่าต่ออุณหภูมิลดลง 10 องศาเซลเซียส:

อายุการใช้งานเพิ่มขึ้นสองเท่าต่ออุณหภูมิลดลง 10 องศาเซลเซียสขึ้นอยู่กับสมการของ Arrhenius ซึ่งอธิบายการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิ

การค้นหาเว็บเกี่ยวกับอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าให้ลิงค์ที่เกี่ยวข้องมากมาย

การอ้างอิงที่เกี่ยวข้องบางประการ:

ตัวปรับอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุ - หมายเหตุคำศัพท์ ^ 2 สำหรับอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติคโดยที่ x สัมพันธ์กับอุณหภูมิของเดลต้า / 1-

การคำนวณอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุด้วยอิเล็กโทรไลต์พร้อมการลดระดับ

ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคอายุการใช้งาน

Power Tip 50: หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่พบบ่อยของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค - ดู 'เคล็ดลับ' ที่ 1

Wikipedia - อายุการใช้งานตัวเก็บประจุและการบันทึก 93 94 95

การคำนวณการสิ้นสุดอายุการใช้งาน ESR และอายุการใช้งานสำหรับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงขึ้น


คุณเห็นชิ้นส่วนใดเกี่ยวกับอายุการใช้งานของฝาครอบสองเท่าเมื่ออุณหภูมิในการทำงานลดลง?
VanGo

สมการ @VanGo Arrhenius - ดูการเติมท้ายคำตอบ
รัสเซลแม็คมาฮอน

ค่อนข้างล้าสมัยพอสมควรเมื่อพิจารณาอายุ elcaps 5000 ชั่วโมงนั้นไม่แพงเป็นพิเศษและมักจะมีการระบุอายุ @ 105C Rubycon 1mF 16V 1.2A 6000hr @ 105C สามารถเสียค่าใช้จ่าย 10p ด้วยความแห้งแล้งในปัจจุบันของ MLCC ทำให้นักออกแบบถูกบังคับให้มองกระป๋องอีกครั้งสำหรับชิ้นส่วน SMPS Poscons ดูเหมือนจะพึ่งพาผู้ผลิตเป็นอย่างมาก United Chemi Con อ้างสิทธิ์ 15k ชั่วโมง (!) ในขณะที่ผู้ผลิตรายอื่นใช้เวลา 5k ชั่วโมง
Barleyman
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.