铝电解电容器耗散系数

在电机应用中使用220VAC桥式整流器后，我正在使用大型铝电解电容器（400V / 470uF / 105°C）。

在使用恒转矩产生装置进行的老化测试（180VDC，电机看到6A）期间，由于盖温度在短短30分钟内升高，所以盖的顶部鼓起。后来我们用相同的类型替换了盖子，并记录了它的温度。它正在上升，似乎没有达到稳定状态，一旦达到100°C，我们便停止了测试。

后来我们用另一个上限（450V / 470uF / 105°C）替换了它。它具有相同的直径，但更高。老化测试进行得很顺利，一个小时后，瓶盖温度达到了约85/90°C的稳定状态。

失败的是Nichicon上限：http：//www.nichicon.co.jp/english/products/pdfs/e-gu.pdf

传递的是一个UUcap上限（对不起，该链接是中文的，因为我找不到它的英文版。）：http ://www.uucap.com.cn/product1_demo.asp?id=70

我通读了两个电容的数据表，发现它们在耗散因数（0.15 vs 0.20）和纹波电流（1900mA vs 1850mA）参数方面相当可比。但是有一些变量：

1. 额定电压
   • 失败：400V
   • 通过：450V
2. 电容器的尺寸（DxL）面积。
   • 失败：35mm x 40mm
   • 通过：35mm x 50mm
3. 出现
   • 失败：罐子的顶部是铝/金属
   • 通过：罐子的顶部是某种聚酯（我不知道它是什么）

但是，我只知道较大的表面积可以更好地散热。至于它在多大程度上有所帮助，我不知道。我在某处读到，对于固定电容，额定电压较大的电容的ESR较低；但是，我不知道它是否正确。

我在数据表中忽略了什么，导致测试中的电容器温度有如此大的差异？

提前致谢。

PS电路如下。有问题的电容器是C5。T2，即普通扼流圈，在被测板上用一对粗线代替。通过连续触发SCR来保持HV_Bus接通。电动机看到的电压是PWM接通和断开低侧功率MOSFET的平均值。

LCR测量

电容DF / Q / ESR /θ

• Nichicon 400V / 470uF-> 392 uF，0.211 / 4.71 / 0.08 / -77.8°
• UUcap 450V / 470uF-> 446 uF，0.440 / 2.27 / 0.15 / -66.2°

显然，Nichicon瓶盖的尺寸与其规格紧密匹配，而UUcap则与该规格不符。这里的最大区别似乎是电容。Nichicon电容的目标似乎是电容值的±20％的下限。我已经测量了其他五个相同类型的Nichicon电容，它们都在400uF〜410uF左右，而它们的额定值是470uF±20％。

Nichicon电容帽中仅次于UUcap的参数是电容和额定电压。电容是否在瓶盖温度升高中起重要作用？虽然较低的电容上限会经历更剧烈的充电/放电周期是有道理的，但这有很大的不同吗？

纹波电流测量

我在电路中的帽脚周围放置了一个真有效值交流钳位，并进行了一些测量。通过关闭功率MOSFET来控制电动机看到的电压。负载只是跑步机的皮带。I _cap用交流钳夹测量，I _motor用模拟电流表观察。

• V _电机 = 50V，I _上限 = 0.4A，I _电机 = 1.0A
• V _马达 = 100V，I _上限 = 0.8A，I _马达 = 1.5A
• V _马达 = 150V，I _上限 = 1.4A，I _马达 = 1.5A

我还观察了电容器的电压纹波。使用UUcap，电压纹波比Nichicon电容小一点。由于其较大的电容，因此可以预期。我的_上限似乎与UUcap和Nichicon上限相当。

是的，当负载增加时，纹波电流很容易超过电容的额定纹波电流。

由于UUcap与规格不符，我想我不能相信其纹波电流参数。有没有办法测量电容帽处理纹波电流的能力？

额定电压更高的电容器是否比相同容量的电容器更能耐受纹波电流？

像以往一样，完整的电路图将是无价的-即使表明没有什么比陈述的要多的了。

VAC = 220V，因此Vpeak = 220 * 1.414 =〜310V。180V DC / 310 =〜0.58这是整流器开始（或结束）导通+ 35度时的大角正弦。在35/90的周期内，输入电压低于Vdc，因此电容必须提供电动机电流。如果电感器中没有任何能量存储，那么电容帽会看到纹波电流约为电动机电流，峰值电流很可能会更高（取决于变压器和接线电阻等）。

由于耗散与电流平方成正比，由于过大的纹波电流，您可能会有大约10倍的额定耗散。

Nichicon是一个备受推崇的品牌。可能是真正的Nichicon达到或超过规格的实际纹波电流容量。但是，如果电路看起来像这样，则不可能超出它的范围，足以将您保存在这里。上限可能是伪造的。尽管我不知道这种情况的发生，但Nichicon确实是一个众所周知的品牌，人们可以伪造它们。

我不知道UUCAP。
鲜为人知的亚洲组件与规格表所声称的不符并不罕见。
在这种情况下，它们似乎超出了规格！
我不会抱怨！
但是要注意实际的纹波电流。
电容接地线中的一个小的检测电阻将允许您谨慎使用示波器（或在隔离设备的“热”侧，如果您知道自己在做什么，也可以使用霍尔钳/接近计或.. 。

请注意，瓶盖寿命〜+额定小时数x 2 ^ [（Trated-Trun）/ 10]
通常在低于额定温度的WELL下运行瓶盖。
低于30C = 2 ^（30/10）= 8 x额定寿命。
因此，2000小时的额定上限将持续约2000 x 8 = 16000小时〜= 2年。
保证金越大越好。

请注意，保持高温的未施加电压的铝电解盖会比施加电压时更快地死！

它可能和制造差异一样简单。第二个电容器的ESR可能已经足够低，以至于纹波电流并未使电容加热超过规定的最大极限。

您应该知道，运行一个过热的电容器会使其寿命很短。一条经验法则是，在低于额定最高温度的情况下每保持10 C，就会使电容器寿命延长一倍。在额定温度或接近额定温度时，您可能会在一年内看到它吹动。

另一个可能性可能是更高，更细长的盖子具有更大的表面积，因此可以散发更多的热量。

我建议使用具有较高纹波电流额定值（理想情况下为6A）的电容，如果找不到，请并联使用三个电容，它们的总和等于额定纹波电流。

罗素相当不错：期望峰值电流可能是平均电流的两倍。

C5是一个储存器：在大部分周期中，它都是电动机电流的唯一来源，因此它可提供全部6A电流。这在纹波电流上设置了下限...在交流峰值期间，它正在充电：确切的充电电流取决于其值，纹波电压和交流波形的形状（其谐波含量），但是二极管是否导通仅在1/3的周期内，这意味着C的充电速度是放电的两倍。峰值波纹是平均值的两倍。

将0.1R与C5 -ve串联（接地），并在其上放一个示波器探头，以查看实际情况。或使用交流电流探头（如果有）。