-
Smanjenje kapaciteta tijekom vremena
SMD aluminijski elektrolitički kondenzatori izlagati postupan smanjenje kapaciteta tijekom radnog vijeka zbog kemijskih i fizičkih promjena u sloju elektrolita i dielektričnog oksida. Oksidni sloj može se malo istanjiti, a elektrolit se može osušiti ili kemijski razgraditi, uzrokujući mjerljiv pad kapaciteta. Ovo smanjenje je obično progresivno i može se kretati od 10% do 20% tijekom tisuća radnih sati, ovisno o radnim uvjetima kao što su temperatura, naponsko opterećenje i valovitost struje. Dizajneri to moraju uzeti u obzir odabirom kondenzatora s početnim kapacitetom malo većim od minimalnog potrebnog za primjenu kako bi se osiguralo da sklop nastavi ispunjavati funkcionalne zahtjeve čak i kada kondenzator stari. Ispravno smanjenje snage i razmatranje očekivanog životnog vijeka može spriječiti slabe performanse u aplikacijama za filtriranje, odvajanje ili pohranu energije. -
Povećanje ekvivalentnog serijskog otpora (ESR)
Tijekom vremena, ESR SMD aluminijskih elektrolitskih kondenzatora ima tendenciju povećanja zbog sušenja elektrolita, kemijske degradacije i promjena unutarnjeg spoja aluminijskih folija. Povišeni ESR može smanjiti učinkovitost u strujnim krugovima, uzrokovati lokalizirano zagrijavanje i ograničiti sposobnost kondenzatora da učinkovito nosi struju valovitosti. U visokofrekventnim prekidačkim izvorima napajanja ili DC-DC pretvaračima, čak i mala povećanja ESR-a mogu utjecati na regulaciju napona, potiskivanje valovitosti i ukupnu toplinsku izvedbu. Dizajneri sklopova trebali bi odabrati kondenzatore s niskom početnom granicom ESR-a kako bi se prilagodili ovom postupnom povećanju i osigurati odgovarajući toplinski dizajn i raspored za raspršivanje bilo koje dodatne topline koju stvara veći ESR tijekom životnog vijeka kondenzatora. -
Varijacija struje curenja
SMD aluminijski elektrolitički kondenzatori postupno se mijenjaju povećanje struje curenja kako se elektrolit kvari i dielektrični sloj postaje manje idealan. Dok je struja curenja općenito niska, može utjecati na osjetljive krugove kao što su mjerači vremena niske struje, sustavi s baterijskim napajanjem ili precizni analogni krugovi, gdje čak i manje curenje može dovesti do pomaka napona ili gubitka energije. Projektanti moraju uzeti u obzir moguća povećanja curenja tijekom vremena i, ako je potrebno, uključiti kompenzaciju strujnog kruga, zaštitne otpornike ili praćenje kako bi se osiguralo da dugoročno curenje ne ugrozi izvedbu kruga ili pouzdanost uređaja. -
Starenje ovisno o temperaturi
The brzina starenja kondenzatora uvelike ovisi o radnoj temperaturi . Više temperature ubrzavaju kemijske reakcije unutar elektrolita, što dovodi do bržeg sušenja, povećanja ESR-a i bržeg smanjenja kapacitivnosti. Uobičajeno pravilo je da svakih 10°C povećanja iznad nazivne radne temperature može približno prepoloviti očekivani životni vijek kondenzatora. Dizajneri bi trebali odabrati kondenzatore s temperaturnom ocjenom iznad maksimalne očekivane radne temperature, osigurati odgovarajuće upravljanje toplinom PCB-a i razmotriti protok zraka ili hladnjake kako bi se ublažilo ubrzano starenje i održale dosljedne električne karakteristike tijekom životnog vijeka uređaja. -
Učinci napona
Kontinuirana izloženost naponima blizu nazivnog maksimuma može ubrzati starenje i pridonijeti degradaciji elektrolita, dielektričnom kvaru i povećanju struje curenja. Rad kondenzatora malo ispod nazivnog napona—obično s a 20–30% smanjenja napona — smanjuje opterećenje dielektrika i elektrolita, usporavajući kemijsku razgradnju i povećanje ESR-a. Smanjenje napona posebno je kritično u aplikacijama s visokim valovima ili pulsnim naponom, budući da prolazni skokovi mogu dodatno ubrzati starenje i smanjiti životni vijek ako se ne upravlja pravilno putem zaštite strujnog kruga ili izbora kondenzatora. -
Mehanička opterećenja i razmatranja na razini ploče
Mehanička naprezanja, poput savijanja PCB-a, termičkih ciklusa i vibracija, mogu pogoršati učinke starenja SMD aluminijskih elektrolitskih kondenzatora. Ponavljano širenje i skupljanje tijela kondenzatora ili lemljenih spojeva može dovesti do mikropukotina u unutarnjim folijama ili dielektriku, što utječe na kapacitet i ESR. Dizajneri bi trebali osigurati odgovarajuće tehnike lemljenja, odabrati robusne kondenzatore za okruženja s visokim stresom i osigurati odgovarajuću mehaničku potporu ili podlogu tamo gdje se očekuju vibracije ili toplinski ciklusi. Ovo je posebno važno u automobilskim, industrijskim ili svemirskim primjenama gdje je pouzdanost u dinamičkim uvjetima kritična.
