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电解电容寿½设计步骤
本文主要是通过纹波电流的计算，
然后通过电容的热等效模型来计算电容中
心点的温度，在得到中心点温度后，也就是得到电容的工½点最高的问题后，通
过电容的寿½估算公式来估算电容的设计寿½。
首先，电容等效成电容、电阻（ ESR ）和电感（ ESL ）的串联。关于此请
参考其他资料，接下来演示电容寿½计算步骤：
1 、纹波电流计算，纹波电流计算是得到电容功率损耗的一个重要参数，在
设计电容时候，
我们必须首先确定下来电流的纹波大小，这和设计规格和具½拓
扑结构相关。 铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压，我们在选择½具½
拓扑结构后，根据规格要求得到最小的电容值：
控制某一纹波电压所需的电容容值为：
P: 负½½功率（单½ W ）
注意：这是应用所需要的最小电容容值。此外，电容容值有误差，在工½寿
½期内，容值会逐步降½，随着温度降½，容值也会降½。
必须知道主线及负½½侧的纹波电流数据。可以首先计算出电容的充电时间。
fmain 是电½电流的频率。
电容的放电时间则为：
充电电流的峰值为
dU 是纹波电压（ Umax – Umin ）
则充电电流有效值：
接下来计算放电电流峰值和有效值。
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最后计算得出：整流模块后纹波电流：
这个有效值只是纹波电流的计算式，在复杂的市电输入的情况下，我们必须
考虑各阶谐波的纹波有效值，
也就是说要通过各阶谐波的有效值叠加，才是最后
得到的电容纹波寿½计算的纹波，也就是需要将电流傅立叶分解。
2 、计算功率损耗
在得到纹波电流后，
我们可以计算各阶电流的纹波损耗，然后将各阶纹波求
和：
3 、计算电容中心点温度
得到功率损耗后，我们由电容的热等效模型（参考其他资料）计算中心点温
度：
其中：
Th 电容为电容中心点温度 , 为电容最高温度，其值直接½响到电容寿½，
是电容寿½计算公式中的重要参数。
Rth 为电容的热阻，其值和风速等有关 ,Ta 表示电容表面温度。
P Loss 为纹波电流的中损耗。
4 、计算电容寿½
得到电解 电容中心点最高温度后，我们可以计算电容的寿½，各个电容生
产厂商会有不同的电容寿½的计算参数，也有不同的电容寿½修正值，现我们介
绍 阿列½斯 理论来计算电容寿½，其公式是说，电容工½没下降 10 度，其寿
½增加一倍，反过来也就是电容温度升高 10 度，电容寿½减小一倍：
Lop 为电容工½寿½，即设计寿½
Lo 为电容在最大温度时的寿½
Tmax 为电容的最大工½温度，在电容的说明书上会有电容的最大温度值
Th 为电容的实际工½时候的温度，也即以上计算出来的电容中心点温度
以上 Lo 和 Tmax ½是电容产品规格书上的数据， Th 我们已经计算出来，
故可以得到电容的设计寿½。其中 阿列½斯 理论是一个经验总结的理论，各个
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厂商可½有自己的寿½计算公式，可以向各个厂商咨询，在本栏目的电容设计中
也有介绍各个知名厂商的电容寿½计算公式，各½ 可以参考。
以上是电容寿½估算的一般步骤，½然，如果已经设计½了产品，我们还有
一种方法来估计电容寿½，即已经有产品，我们来检验电容寿½设计是否合理，
我们可以通过测试电容中心点温度的方法，然后通过电容的寿½计算公式来检
验。
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