电容器寿命浴缸曲线

电容器的浴缸曲线是指产品在整个使用寿命周期内,其可靠性的变化呈现一定的规律,它是以使用时间为横坐标,以失效率为纵坐标的一条曲线。因该曲线规律呈现两头高,中间低,有些像浴缸,所以称为浴缸曲线或浴盘曲线。其失效率随使用时间变化分为三个阶段:早期失效期、使用(偶然)失效期和耗损失效期。

电容器寿命浴缸曲线图
电容器寿命浴缸曲线图

A、早期失效期

早期失效期是由于在设计,结构,制造工艺中存在缺陷或由于严重的使用不当而造成的产品失效阶段。这种失效在元件通电不久就被发现。在铝电解电容器中,这种失效要么通过老化过程中对损坏的氧化膜重新化成或修补得以避免,要么在老化过程中被发现,在测试分选时被剔除,因此不会进入使用领域。由于使用环境不当,过电压,施加反向电压或纹波电流过大等使用不当引起的早期失效,可以通过适当的电路设计和安装方法加以避免。

B、使用寿命期

这是一个随机的失效阶段,通常该阶段的失效率很低。这种失效与工作环境有关,与工作时间关系不大。在此阶段,非固体电解质电容器表现为容量缓慢下降,损耗和 ESR 逐渐上升,这是由于电解液逐渐减少引起的,很少会出现半导体和固体钽电容器那样致命性的失效。

C、损耗失效期

该阶段,元件的性能急剧恶化,失效率随时间而上升。主要体现在电容容量急剧衰减,损耗增加,电容器发热。非固体铝电解电容器在此阶段结束其使用寿命

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