电容器寿命如何以小时为单位


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我正在查看主板的市场营销信息,发现关于其Nichicon 12K Black Caps使用寿命的说法很奇怪。

“使用寿命至少为12,000小时的 [ 最高12K黑色电容器](与重点相加)。与高端主板上只有10,000小时左右的其他同类电容器相比,华擎采用了Nichicon 12K黑色电容器,其使用寿命延长了20%,并且使用寿命更长。稳定性和可靠性。”

资源

12,000小时= 500天= 1.37年。

这并不意味着PC的总开机时间预计将少于一年半,是吗?当然,这不是我在营销材料中突出强调的内容。


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难道“再长20%”听起来比“不像其他人那么烂”更好吗?
fixer1234

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同意,但是我有10年前制造的带有高端板的盒子,这些盒子仍然适合日常使用(当时Abit还在照片中)。我只是在将此声明映射到现实时遇到麻烦。
Frank Thomas

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@FrankThomas:“寿命至少12,000小时”并不意味着它会达到12,000小时然后停止。这意味着如果它 12,000小时之前停止则将其视为质量控制问题。我的电视机制造商的保修期持续了12个月?我已经有15年了。现在,当然使用寿命和保修期是不一样的事情,但原理是大致相同..
莫妮卡亮度赛

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电气工程堆栈交换可能是一个问题。另请参阅“ 电容器瘟疫”,日本电容器是其中的卖点。这在1990年代是一个大问题。
jww

1.37年MTTF将是一个非常不可靠的主板。进行比较:服务器主板通常会保持10年不变-尽管它们使用的选件更加严格,并且受制于更好的散热规范(请参阅有关温度的说法...)。
rackandboneman

Answers:


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我不是该领域的专家,但请查看可用信息。

  1. 寿命与温度有关。

lifeactual =生命周期×温度系数×电压系数×电流系数

lifeactual是在工作温度,电压和电流下的预期寿命。

lifebase是在额定温度,电压,和电流temperatureFactor寿命:对于这两个铝电子帽和薄膜电容器,一个10℃温度降低导致寿命加倍。因此温度因子为2 **(0.1 *(Tm-Tc))。其中Tm 为额定温度,Tc为工作温度。

voltageFactor是由于工作电压低于最大额定电压而降低的。据美联社报道,电压对Al e-cap寿命的影响远小于温度(除非电压超过额定最大值)。

currentFactor是由于工作电流低于最大额定电流而降低的。与薄膜电容器相比,电流对Al e-cap的影响更大,因为它们的等效串联电阻(ESR)更高。由于ESR引起的功率损耗将等于I2capRESR,所有这些功率损耗都会导致自发热,从而影响使用寿命。

  1. 它与电压和电流有关。

降额计算电解电容器的寿命

因此,基于此,您可以将寿命延长几倍(4x-8x)

并避免过热。酷PC-寿命长的PC。

但实际上,电容器是垂死的组件之一。


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好的链接。现在我很清楚,与我的日常用例相比,该度量可能非常保守,并且使用期限可能并不代表实际的开机时间。
Frank Thomas

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这是一种营销尝试,由于过度简化了工程问题,直到它实际上意味着与预期相反的情况,才失败。这个问题遍布整个互联网...

正如其他人所解释的,电容器的寿命取决于温度。我选择了一个随机数据表(Nichicon R5),这是“耐力”规格:

Test condition      105°C, rated voltage 2000Hrs.
Capacitance change  Within ±20% of initial value before test
tan δ               150% or less than the initial specified value
ESR                 150% or less than the initial specified value
Leakage current     Less than or equal to the initial specified value

这意味着制造商保证在特定温度下几个小时后,重要的规格(电容和ESR)不会分别下降超过-20%和+ 50%。

这并不意味着保护盖会弹起或完全停止工作,而只是退化。如果该应用不需要电容器的全部性能,则可以在更长的时间内正常工作。对于PC主板不是这种情况,CPU VRM需要高性能的电容,特别是由于涉及巨大的纹波电流,因此具有超低的ESR。ESR是等效串联电阻,它将随着电容器的老化或电解质的干燥而增加,这会使电容器发热量更大(由于电阻损耗),并且在其电源电压平滑作用方面表现较差。

这与众所周知的“电容器瘟疫”不同,后者是由于电解质配方错误所致。在这种情况下,电容器不能满足其使用寿命规格,它们是不再制造的有缺陷的产品。

现在,额定在105°C下可保持12k小时的Alu-polymer盖是高质量的组件,其中一些是最好的。通常情况下,您会获得2k小时105°C的上限,因此Asrock通过愚蠢的营销方式销售优质产品。

但是,这并不重要。使用Tim公布的伊利诺伊州电容器的寿命估算值,在60°C(对于主板来说已经很热,需要时间清理灰尘!)的聚合物2000h / 105°C上限已经可以使用40年,而12000h上限将持续两个世纪。温度影响巨大!

所以,是的,12,000小时的时长上限是不错的选择,但它们有点奢侈。当计算机过时并被更换时,2k小时105°C的盖子仍然可以正常工作。尤其是由于我使用的60°C温度非常悲观,因此除非您在24/7的高CPU负载下运行并且气流非常糟糕,否则瓶盖应该比这更凉爽。因此,这里没有计划的淘汰。

被指责为“计划中的过时”和死亡的电容帽通常位于消费电子电源内部,紧靠一个非常热的散热片,气流低,接近于最大规格,不是聚合物电容帽但是低Z铝电解槽更容易受热。如果制造商在其中放一个crapxon品牌的85°C等级的盖子,是的,它很快就会“计划过时”。也是伙伴的AV接收器中HDMI板上的盖子,所有85°C盖子紧挨着一个大热CPU,没有风扇且没有气流,该接收器因此而闻名,所有盖子总是会消失。尽管这比计划的过时更像是设计失误或过度削减成本。


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铝/聚合物盖必须紧靠VRM功率MOSFET,以进行正确的去耦,所有这些都必须紧靠CPU。它们位于cpu风扇的气流中,从而冷却FET,电感器,电容器等。检查电路板图片这是它们唯一的位置。令人印象深刻的VRM,同样具有出色MOSFET的12相!好吧,这对于> 120伏安,1.2伏特是需要的...
peufeu

无论如何,在上一段中,我指的是开关电源中的电容(如LCD TV中的电容),通常在开关晶体管的散热片旁边会看到一个电容,这又是由于布局限制所致,很难避免,但是会
大大

@peufeu不,不是。在该安培数水平,4相或5相将绰绰有余;12期只是多余的东西,浪费了现代零件的板空间。如果有什么信息可以告诉我,制造商使用的是额定值较低的劣质零件,而不是额定值较高的零件。或者,您正在寻找300 + A,而不是1.2V时的
〜120A。...– madscientist159

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这是一个300欧元的超频狂热者(!!!!!!!!!),在这个疯狂的价格水平上,它最好被过度杀伤并蘸上蛇油以增加1%的性能提升!...音频芯片附近有闪亮的金黄色的帽子“可以带来更好的声音” ...
peufeu

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这实际上取决于电容器的类型,并且涉及许多因素。

最高温度额定值
环境温度额定电压(伏DC)
施加的电压(在伏DC)
额定纹波电流(毫安/安培)
应用纹波电流(毫安/ A)
部分额定纹波(百分比)

每种电容器的测量方法都不相同。

(径向/ SMD /管理单元) 在此处输入图片说明

(聚合物型电容器) 在此处输入图片说明

(超级电容器) 在此处输入图片说明

(轴向铝电解型电容器) 在此处输入图片说明

(薄膜型电容器)操作条件与铝电解电容器密切相关,会影响薄膜电容器的寿命。与铝电解电容器相比,电压降额对寿命的影响更大。 在此处输入图片说明

(陶瓷电容器) 在此处输入图片说明

“工业设计和经济学中的计划报废或内置报废是一项计划或设计产品的政策,人为地限制了使用寿命,因此在一定时期后它会过时(即过时或不再起作用)该策略的基本原理是通过减少重复购买之间的时间来产生长期销量(称为“缩短更换周期”)。”

宣传12,000小时评级的公司可能是计划过时或内置过时的情况

我想怪设计工程师,但是我敢肯定这不是他们的错。公司似乎再也没有羞耻地参与到这种行为中了,在我看来,宣传您实际上是在“缩短更换周期”的良好商业计划并不理想。

参考资料:

https://zh.wikipedia.org/wiki/Planned_obsolescence

来自illinoiscapacitors.com的方程式,在这里您还可以找到上述方程式的漂亮计算器。 http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx


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电容器的计划淘汰是无稽之谈。就像脂电池一样,化学物质很复杂,而且会随着时间的推移而老化,无法完全密封和泄漏等。您对它进行的努力越多,您必须付出的代价就越大。没有人愿意为使用电容器的主板支付2欧元的费用。
PlasmaHH

我猜你是说出于同样的原因,它们也有保质期...
PlasmaHH

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我不知道这些精确电容器的规格是什么,但研究表明它也与温度有关。

它在特定温度下为12k,与额定温度相比,工作温度越低,使用寿命越长。

便宜的电容器可以额定在50C或更低的温度下,好的电容器可以在70C或更高的温度下进行额定。50C可能是一个真正的问题,因为外壳通风不良。如果您的房屋没有空调,则您的箱子会塞在通风不良的地方,万一情况下空气流通不好。


我只是从网上看到的东西猜测,它们大概是85C的基准温度,但是我不知道一个盒子每天使用8小时(也许很重)的电容器的平均工作温度是多少。室温房间,放在具有积极主动空气冷却功能的盒子中。无论哪种方式,它看起来似乎都有一定的解释空间,并且它们的测试超出了我的装备在日常生活中会遇到的范围。
弗兰克·托马斯

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我的P5Q Pro状态

100%高品质日本制造的导电聚合物电容器!VRM 5000hrs寿命@ 105°C,(208天)(500,000hrs @ 65°C(57年)

十年后,我仍在使用它作为我的主要计算机,使用core2 duo时有50%的使用寿命超过一半。两年前,我对LGA775进行了更新,采用了硬模和O / C's Xeon四核5400,并在散热片上增加了散热器。请记住,高质量的PSU也是长寿的关键。上次我(几年前)检查过,您无法比Seasonic更好。

Z370规定12000hrs,105°C(1.36年或500天)

在105°C下为12000hrs,在65°C(135.6年)下使用与使用10年的P5Q Pro相同的比例转换为1,188,000hrs。鉴于这些新型电容器的可靠性是其两倍以上,因此其他因素也可能起作用。华擎在较低的温度下也会做得很好!

另外,我的P5Q Pro禁用了Intel ME(主要硬件安全威胁),并且在Z370 TaiChi上与安装此工具一样容易禁用

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