---计算使用寿命
以下值用于决定频率转换器中电容。有关使用寿命计算如下。
纹波电流38 A
频率300 Hz
环境温度60 °C
100Hz时的等效纹波电流使用频率特性转换因数（参看B43564 / B43584系列可允许纹波电流IAC频率因数）
然后使用100Hz时的纹波电流可以计算纹波电流因子。
使用寿命曲线上纹波电流因子及环境温度的交叉点指出使用寿命是50000小时（请看图20）。
例 2 – 核算铝电解电容上的纹波电流负载
在很多应用里，铝电解电容在不同频率下工作，因此纹波电流不同。
等效纹波电流负载应按以下给出的RMS值来计算。
电流1：IAC, 300 Hz时RMS值40A。
电流2：IAC, 3 kHz时RMS值17A。
环境温度55 °C
需求使用寿命50000小时。
第一步是计算对应两个不同电流值（频率因子从B43564 / B43584的可允许纹波电流频率因子得到）的等效为100 Hz时的数值以及两个等效值的均方根
这样可以计算出纹波电流因子：
从使用寿命曲线可以查出对应Y轴（纹波电流）2.02及X轴（环境温度），55 °C 的使用寿命为50000小时。这样所要求的使用寿命及安全余量即可得到（参看图20）。
例 3 – 决定底部散热条件下的最大允许纹波电流
以下数据是以一个频率转换器底部散热条件下的电容为例给出的。 最大纹波电流能力这样来定：
电容底部温度： 65 °C
使用寿命50000 h
从使用寿命曲线（50000小时）我们可以得到在电容底部温度是65 °C时的纹波电流因子IAC,R/IAC,R (B) = 1.45。最大允许纹波电流计算如下：
IAC,RMS = 1.45
IAC,R (B) = 1.45 · 29.7 A= 43 A (参看图20)
6 电容器组设计
在一些应用里所需求的容量用一个铝电解电容达不到。这些例子有：
---所需要的电荷太高，一个电容里存放不下。
---施加的电压高于单个电容的容许耐压。
---充放电以及纹波电流负载产生的热量太高，一个电容散不了那么多热量。
---所要求的电气参数（如串联电阻，耗散因数或者电感）太高，一个电容很难或者根本不可能实现。
在这些事例里，电容组合串联或者并联连接，或者是组合串并联。
为防止单个电容过载，在决定最大纹波电流时电容容量误差必须予以考虑。此外电容组在放电时，必须确保单个电容不能出现负压。
CENELEC REPORT R040-001:1998, 提供了电容组的尺寸及线路配置的重要信息。
以下图形解释及补充了这个信息。
6.1铝电解电容并联连接 Parallel connection of Al electrolytic capacitors
如果并联电容组里的一个电容短路，整个电容组通过失效电容放电。如果电容组具有高能量，这会导致极端陡峭及剧烈的放电现象。因此建议做测量来防止短路放电电流。
在滤波线路里电容组可以通过加装独立保险丝来保护，原理如图21所示。
图21滤波电容组的独立保险丝。 图22充当电阻保护
这个原理不适用于脉冲放电线路的电容组。在这里，电容组在充电过程中可以通过加装适当的充电电阻来保护。
在电容被充电前，电容组要并联连接，原理如图22所示。
6.2 铝电解电容串联
当设计铝电解电容串联时，必须注意确保加在每个电容上的负载不能超过其最大允许电压。这种情形下，必须考虑整个直流电压分加在单个电容上，按其单独的绝缘电阻（图23）来分配。
因为单个电容的绝缘阻抗差异性很大，电压分配也许会很不规则，可能会导致单个电容上的电压超过允许值。因此，推荐采用强制分压。
最安全的方式是按图24推荐的电气绝缘源来连接。如果这种方式不可能，要用外部均压电阻RSymm（如图25所示）加到电容上。均压电阻必须阻值相同，并且其阻值要远低于电容的绝缘阻抗。
图23串联（有绝缘电阻） 图24串联（用强制电压隔离） 图25串联（带外部均压电阻RSymm）
经验表明，更可取的方式是采用均压电阻，这会带来一个20倍漏电流的的电流流过均压电阻。
计算均压电阻公式如下：
如果加在电容上的总直流电压远低于电容额定电压之和，那么均压可以不用考虑。经验表明如果2到三个电容串联，总直流电压不超过0.8*n *VR，那么不加均压电阻没有大的风险。
然而，这个说法只适用于匹配的电容（同样类型，相同容量），这样电容绝缘阻抗是唯一决定电压分配的因素，每个电容的差异也不会很大。
6.3 组合串并联
上述推荐相似地适用于组合串并联线路。如果使用了均压电阻，那么建议给每个电容都加均压电阻 (参考图26).
图26组合串并联（电压由均压电阻分压）
作为一种替代，并联的电荣的一组可以用一个分压电阻，如图27所示。
图27组合串并联（一组并联电容用一个分压电阻）
这个方案不是很复杂，但它有一系列缺点：
如果一组并联里面的一个电容失效导致短路，那么整个电压被加在其它电容上，这会导致电压过高并且损坏整个电容组。
在图26里面的均压安排里，只有出问题的那组电容有危险，然而在图27所示的简单配置里，电压过压由于内部交叉连接会影响所有电容组，这样导致更严重的损坏。出于同样原因，在没有采用均压电阻的情况下，在串联连接的并联组里不应当使用内部串联连接。
7 气候条件
必须对电容使用气候条件做一限制（部分原因为可靠性，部分原因为随温度变化器件电气参数有较大离散性。
因此遵守可允许最大及最小温度以及IEC的气候手册湿度条件（参考。4IEC气候类别）
有关的规格书里给出了IEC的各种规格。
7.1最小允许工作温度（低温）随着温度的降低，电解液的导电性降低，导致电解液阻抗的增加。依次，会增加阻抗和耗散因数（或者ESR）。在大多数应用下，这些增加只允许到某个最大值。因此，铝电解电容的最小允许工作温度会给出。
这些温度限制定义为"低温类别"，其也是IEC气候类别的一部分。
需要强调的是低于这个温度工作不会损坏电容。尤其是当纹波电流流过器件时，由于增加ESR而产生的热量耗散会提高电容温度.从而远高于环境温度，这会维持设备正常工作。
电解电容的—25 °C低温阻抗及容量特性曲线如图28及29所示。
General technical information
ic a图28 图29
7.2 最大允许工作温度（温度上限）
最大温度上限是指一个电容能连续工作的环境温度最大值。
它决定于电容设计，并且标在有关的IEC气候类别里。如果超过这个温度，电容会过早失效。对一些系列的电容，短时间超过上限温度是允许的。详细情况会在单独的规格书里给出。
使用寿命及可靠性很大程度上取决于电容温度。在最低可能温度下工作会提高使用寿命及可靠性，因此推荐使用。同样原因，建议将电容安装在一个设备温度最低处。
7.3 存储温度
在不加电压情况下，铝电解电容可以在最低温度下保存（参考3.7.6不加电压的漏电流特性）。然而，必须考虑存储在高温下会减小漏电流稳定性，使用寿命及可靠性。为了不削弱这些品质，存储温度不应当超过+40 °C，而且建议在低于25°C保存。
铝电解电容的标准规定了相对于工作最低温度的存储低温，EPCOS的铝电解电容可以存储在最低达—65 °C 而不会损坏。
7.4 IEC温度种类
铝电解电容的可许用应力由IEC气候手册给出。对应IEC 60068-1,气候手册由三组数据组成，分三条斜线。
例如: 40 / 085 / 56
第一组:低温种类（低温限制）指示了测试低温，A(低温) IEC 60068-2-1.
第二组: 温度上限(高温限制)指示了测试高温，B（高温）IEC 60068-2-2.
第三组: 天数，测试箱周期（湿热，稳态），相对湿度93 +2/—3%，环境温度40 °C ，适用IEC 60068-2-78。
8 易燃性
8.1 被动易燃性
在外部能量影响下，如火灾或者电，易燃部分会燃烧。相关规范CECC 30 000的38条款（电子元件评估品质系统：一般规格：固定电容），请参考IEC出版物695-2-2来测试电容的被动易燃性。
在CECC 30 000, 不同种类的易燃性的严重程度及必要条件都予以列出。大部分电解电容符合类别C的必要条件。
8.2 主动易燃性
在个别事例里，元件会由于过载或者自身缺陷而打火，可能原因为：在非固态电解液电容工作期间，有少量的氢在内部产生。在正常条件下，这些气体很容易流出电容。但在例外情况下，气体量可能增加集聚，如果有火花，那么同时会着火。
上述解释的火灾风险不能完全排除。因此，在苛刻应用里要做特殊测量（如在采矿设备里要做额外的特殊包装）。
9 机械应力阻抗
9.1 振动阻力
振动阻力在单独的规格书里给出。
9.2 有效高度
铝电解电容可以工作在高海拔位置(见EN 130300条款4.11.4).
9.3接线端子的耐用性
接线端子的机械强度在有关的具体规格里给出。
这本书里电容端子符合IEC 60068-2-21的测试标准。关于端子紧固力矩，请参考11.3安装力矩。
10 维护
CENELEC R040-001 (章节1到19) 提供了铝电解电容使用的各种情形。最重要的主题是：安全要求及测量，装在有内在热量的仪器里，过压损坏，火灾，串联及并联线路。
用在工业应用设备里的电容要做周期性检查。在检查前，要确保关掉电源并且仔细地给电容上放电。检查电容，在用一个电压-欧姆表来测量时确保电容极性正确。也不能给电容端子施加任何机械应力。
下列项目要做周期性检验：外观损坏，包括是否折弯，电解液是否泄漏等。
电气参数：漏电流，容量， tan d以及其它手册或者产品规格规定的参数。
如果上述参数不合格，要做替换或者做其它适当的测量。
11 装配
11.1 螺栓型电容的装配位置
在铝电解电容工作期间，会流过一个漏电流，导致电解。一方面，电解产生的氧会使绝缘层再生，但在另一方面，产生的氢气可能会在电容内部产生气压。
电容盖上的一个安全排气口在到达一定气压时允许释放气体防止电容在过载时气压过高导致电容爆炸。
为防止气体释放时电解液泄漏，电容不能倒置安装。推荐的防止排气口倒置的电容安装方式如图30所示。
例如：
图30推荐电容安装位置
---端子向上安装是推荐方式，尤其是当电容用接线端子固定，或者用底部螺栓固定时。
---在水平安装时，排气口应在12点位置，及排气口向上。
除这两种推荐方式外的其它方式可能不会直接损坏电容，但可能会由于电解液泄漏导致一系列间接损坏。
11.2 铝电解电容的灌注及粘合
--灌注物及粘贴物必须无卤素及其它腐蚀性物质。
--灌注物及粘贴物必须不损坏电容安全阀的功能。
--灌注物及粘贴物可能会加热电容，如果可能，不要超过电容的上限温度。
--超过150 °C可能会损坏绝缘。
--决定于时间长短，在加工时温度上升可能会导致电容首次加电时漏电流上升。但基本不会影响电容寿命。
--灌注物可能导热性不好，这会影响电容正常工作时散热。这会缩短电容寿命。
--当加热灌注物时可能会给电容施加压力，这个压力不应超过20 bars。
--PVC热缩管可能含有能与灌注物及粘贴物起反应的物质。
--如果粘贴是唯一的机械固定方式，那么热缩套管的机械稳定性就是决定电容稳定系数的因数。
11.3 安装力矩
在锁紧螺栓及及底部螺栓时，力矩不可以超过下表中数据。
11.4单端出脚电容的安装
如果在单端电容的引脚上施加过大的力量，那电容内部结构可能会损坏。象压，拔，弯曲等外力都可能因引出端或者内部断裂引起漏电流增加，容量间断，电解液泄漏，及开/短路。
要注意以下事项:
--在焊接到PCB板后不要再移动电容。
--不要拿着电容而提起PCB。
--不要把电容插在孔径孔距不符的PCB上。
例如：
图31单端出脚电容的安装
11.5 焊接
--焊接时间过长及过温都会影响电容性能并且导致绝缘皮损坏。
--避免用烙铁接触绝缘皮。
--焊接条件(预热,焊接温度及浸渍时间)必须在产品规格书限定范围内。
11.6 清洗剂
卤代烃如果接触铝电解电容的话会引起严重损坏。这些溶剂可以溶解及分解绝缘皮并且降低绝缘性能到允许范围以下。电容封口也会受到影响而膨胀，溶剂甚至会穿过封口。这会导致电容过早损坏。
因此在焊接后当使用卤代烃来洗PCB线路板时，必须采取措施来预防电解电容接触溶剂。
如果不可能防止电容接触溶剂，应当使用无卤溶剂来避免损坏。
无卤溶剂Halogen-free solvents:
酒精 (甲基化酒精)
丙烷基酒精
异丙醇
丁醇
丙烷基乙二醇
二乙基乙二醇
临界溶剂
12熏蒸
很多国家在国际运输产品时都会使用卤化剂来熏蒸控制昆虫，尤其是用木制包装时，I卤化剂气体可以穿透木板，聚合袋及其它包装并且接触设备或者元件从而导致电解电容腐蚀，卤化剂甚至能穿透铝电解电容的封口进而导致内部腐蚀，进而导致在设备工作时元件开路。
13 电容标签
底下的例子说明了snap-in电容的标签内容
图32标签例子
电容容差符合IEC 60062代码规定
气候种类符合IEC 60068–1 (参考7.4 IEC 气候种类). 如果在壳体上没有足够的空间，那么使用下列标记：
例如.: 40/085/56,以编码方式, 写做GPF
首字 (低温)
第二字(温度上限)
第三字(湿度)
字母F: 能经受试验箱（湿热，恒稳态），试验周期56天，符合IEC 60068-2-78.
14 包装
包装产品时，我们很注意环境保护。这意味着我们只用环保材料来包装电容，包材所用数量保持绝对最少。在遵守这些规定的同时，我们同样符合德国包装规定。
为了符合减少材料浪费的规定，我们采取了以下措施。I
--使用欧盟标准的卡板。
--货物周边用环保塑料(PE 或PP)来包扎及做边角保护。
--运输卡通（运输包装）符合及有RESY logo.
--货盘和纸箱之间的分割层采用单独的原料，首选是纸板。
--使用纸做填充及垫料。
--运输包装用塑料扎带封装以保证足够的循环次数。
--如客户同意，我们准备回收包装材料（尤其是针对特殊产品的塑料包装）。然而，我们要求客户送回纸箱，皱纹卡板，纸等回收利用或者专门的公司来避免不必要的运输材料浪费。
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