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电解电容芯子枯燥失效的可靠性研讨及运用

  :针对电解电容运用进程中用户反应电解电容压力阀呈现开裂现象,经对很多失效电解电容剖析,承认是电解电容单体失效导致。结合失效样品的失效现象、失效原因及失效机理剖析,剖析结果表明:电解电容遇到较大纹波电流引起发热,使电解液的粘度逐步增大且等效串联电阻增大,发热量添加突破防爆阀终究促进芯子枯燥。通过对电解电容结构剖析、要害参数剖析、模拟试验验证,承认电解电容在电解液、橡胶塞原料及尺度、导针结构方面存在匹配性及功用参数问题,终究通过进步电液参数及密封功用进行把关,从器材自身进步单体器材的可靠性。

  电解电容对电路的首要效果有:隔直流、去耦、耦合、滤波、储能、自举等,对防止保护电路过电压击穿有不可或缺的效果,是保护电路安稳作业的柱石。电解电容失效会导致整个电控电路功用紊乱,终究导致电路失效。本文从器材结构、中心要害参数方面进行剖析,整改计划思路可认为同类型电解电容失效剖析整改供给学习和参阅。

  空调控制器运用X、Y 厂家同类型的电解电容时,在运用X厂家电解电容时,用户常常反应主板通电现象,核实毛病原因为电解电容鼓包导致,首要会集在1 个月内失效,归于前期毛病,该问题现已严重影响售后质量。焊接失效原因及失效机理剖析

  1)外观核实,发现鼓包、底部防爆阀有电解液渗出痕迹、套管外表有受高温烫坏破损反常现象(如图1)。

  2)失效器材参数检测剖析:标称容量47 μF±20%/450 V,实践容值测验容量:317.3 nF,损耗3.4,容值小,都不契合规范要求。

  4)解剖反常样品电容核实发现内部电解纸枯燥,电解液蒸发,且有电解液渗呈现象。环绕芯包的胶带热缩,底部外壳防爆阀翻开;解剖打开电解纸,发现内部正负铝箔电解纸无破损,内部无爆点及过电损害痕迹(表1)。

  5)阳极箔清洗后,选用TV 特性仪进行铝箔耐压检测,阳极箔耐压规范:660 V 以上,实测阳极耐压达679 V,阳极箔功用契合产品质量规范。

  综上,从样品自身剖析,未发现显着缺点;从样品的失效形式上看,归于发热过大构成失效。首要表现为PET 套管耐高温在200 ℃以上,反常样品套管已呈现破洞,阐明外部温度过高,烫破套管;环绕芯包的胶带溶点在160 ℃以上,胶带已热溶缩短,阐明样品运用进程内部温度过高,但样品内部结构无反常,内部无击穿。一般都是运用进程遇到较大纹波电流引起发热,超越样品所能接受的纹波电流,使内部发热量过大,不足以应对因电网电压动摇等状况带来的纹波电流(因目前国内各个区域运用电网存在必定的差异性),而此方面要素是无法猜测的,在长时间通过必定的高压脉冲后产品特性发生了改变,加重了电介质的电老化与热老化,电解液的粘度逐步增大且等效串联电阻增大,发热量添加突破防爆阀,终究促进芯子枯燥构成上述现象。

  该类型电解电容同步运用的Y 厂家未发现反常,同比参阅Y 厂家与X 厂家电解电容相关参数的核实比照优化。

  正负极铝箔长度差异:产品设计阴极箔必定要比阳极箔长,阴极箔长一点对产品功用不会有影响;负极铝箔面积比(正极铝箔:负极铝箔)X 厂家比Y 厂家小,正负极箔比不影响产品参数,减短负箔后可添加占比;胶塞资料成分有差异:X 厂家电解电容胶塞硬度高于Y 厂家,差值在15 ~ 20;

  比照X 厂家与Y 厂家引脚尺度(表3),发现Y厂家弧度比X 厂家弧度半径大2.46 mm;铝壳束腰密封功用,因为X 光核实弧度共同,比照发现艾华的密封性比新元好。

  3.5 导针尺度:焊接引脚(0.8 mm)长度X 厂家比Y厂家长0.7 mm 左右;Y 厂家与橡胶塞触摸比X 厂家多0.7 mm左右,使其充沛触摸添加密封性(如表4、图4)。

  ● 开发引进与Y 厂家相同资料胶塞(硬度相同、原料成分相同),开发完成后即可以对标Y 厂家调整缩腰深度、弧度、封口描摹;

  5.1 对电解电容内部电解液进行调整,电解电容测验漏电流数据显着下降,X 厂家新制品比照X 厂家旧制品进步-88.99%,为Y 厂家的一半(如表5)。

  5.2 新开发X 厂家电解电容橡胶塞资料现已调整,将混合丁基胶改为丁基胶;相关尺度测验如下。

  5.3 铆接柱尺度调整,进步铆接柱与橡胶塞密封性:新制品铆接柱直径由2.00 mm 添加到2.17 mm;新制品铆接柱长度由3.65 mm 进步到3.77 mm。

  5.4 可靠性试验验证:对X 厂家电解电容整改后制品进行专项型式试验,加电耐久、高温试验后测验容值改变率即漏电流都契合要求(表6)。

  通过对电解电容单体失效剖析,从电解电容失效机理、失效要素、结构可靠性、工艺等核实参数的搜集,比照其他相关器材参数,找出差异点,对产品单体结构可靠性比照证明。从器材自身进行整改,改进后进行比照剖析,整改后效果显着。对电解电容失效剖析办法供给剖析思路,对剖析评价相似失效电解电容可靠性有杰出学习效果。

  通过此次整改,电解电容在引进开发时需对电解电容要害参数进行比照验证,进行充沛评价,并继续盯梢搜集整理生产进程数据,以进步产品的可靠性。

  [4] 项永金,李帅.铝高压电解电容阳极箔氯离子腐蚀失效剖析与研讨[J].电子产品世界,2020(12):37-41.