طول عمر خازن الکترولیت چقدر است؟

خازن الکترولیت

خازن الکترولیت


مقدمه و مختصری از آنچه خواهید خواند »

امروز میخواهیم در سایت ایران پاور راجب المانی مهم در منابع تغذیه به خصوص منابع تغذیه سوییچینگ یعنی طول عمر خازن الکترولیت صحبت کنیم. به طور کلی :

 

 

همچنین بخوانید » محاسبات هسته فریت و هرآنچه لازم است راجب هسته فریت بدانید

بررسی اجمالی:

  • خازن های الکترولیتی موجود در منابع تغذیه AC-DC عمر محدودی دارند.
  • تولیدکنندگان عموما ارزیابی دوام احتمالی خود را برای کمک به خریداران در انتخاب مناسب ترین راه حل ارائه می دهند.
  • متغیرهای دیگری وجود دارند که در کاربردهای مختلف بر طول عمر تأثیر خواهند گذاشت.
  • در انتهای نوشته  برای کاربردی مشخص و 24 ساعته محاسبات طول عمر ارائه خواهد شد.
خازن الکترولیت

خازن الکترولیت

خازن الکترولیت

خازن الکترولیت

همچنین بخوانید » تعمیر منابع تغذیه سوئیچینگ

خازن های الکترولیتی جز قطعات اساسی منابع تغذیه AC-DC هستند. آنها حاصل ضرب ولتاژ در ظرفیت بالایی را ایجاد (CV) و مقاومت سری معادل کم (ESR) را در فضایی کم حجم فراهم می کنند.

خازن های الکترولیتی جز قطعات اساسی منابع تغذیه AC-DC هستند. آنها حاصل ضرب ولتاژ در ظرفیت بالا (CV) و مقاومت سری معادل کم (ESR) را در ابعاد  کم حجم فراهم می کنند. به جرات میتوان گفت هیچ المان دیگری وجود ندارد که بتواند این کار را با صرفه انجام دهد.

 
 

عمر مفید منبع تغذیه را تعیین کنید:

عمر مفید این خازن های الکترولیتی به طور فزاینده ای یک پارامتر کلیدی در منابع تغذیه خصوصا منابع تغذیه سوییچینگ است. تقاضای چگالی برق در حال افزایش است و خازن های الکترولیتی تنها المانی در منبع تغذیه هستند که فرسوده می شوند.

بنابراین ، نوع خازن الکترولیتی استفاده شده در طراحی ، عمر مفید منبع تغذیه را تعیین می کند.

بنابراین ، نوع خازن الکترولیتی استفاده شده در طراحی ، عمر مفید منبع تغذیه را تعیین می کند.این همچنین عمر مفید سرویس دهی یا فاصله سرویس از انتهای عملکردش در تجهیزات نگهداری شده را تعیین می کند.

توپولوژی و جریان موج دار(دارای ریپل ) اعمال شده ، طرح بندی ، طول عمر خازن ، درجه حرارت درجه حرارت خازن و اثر گرمایش محلی از یک محصول به محصول دیگر متفاوت است.

توپولوژی و ریپل جریان اعمال شده ، طراحی PCB ، طول عمر خازن ،ریتینگ درجه حرارت خازن و اثر گرمایش محیط از یک محصول به محصول دیگر متفاوت است.همچنین ممکن است در شرایط ورودی کم و زیاد خط تغییر کنند.

 
اثرات گرمایش خارجی می تواند بیشتر از اثرات گرمایش داخلی موثر باشد ، به خصوص در طراحی های فشرده امروزی.عمر واقعی نیز به افزایش دما بستگی دارد که ممکن است هنگام نصب منبع تغذیه در کاربرد مشخص اتفاق بیفتد(اثرات دمای محیطی). مشخصات کاربردی و نیاز شما عامل دیگری است که میانگین دمای کارکرد در طول عمر تجهیزات و ساعات استفاده در روز را مشخص می کند.
طراحان خازن های الکترولیتی هنگام تعیین طول عمر محصولات خود ، همه این عوامل را در نظر می گیرند. بیایید نگاهی به محاسباتی که آنها با آنها کار می کنند ، بیاندازیم.
 

طول عمر خازن الکترولیت را در دمای نامی طراحی کنید :

تولیدکنندگان خازن های الکترولیتی طول عمر طراحی را در حداکثر درجه حرارت نامی محیط ، معمولاً 105 درجه سانتی گراد تعیین می کنند.این طول عمر طراحی می تواند از 1000 ساعت تا 10 هزار ساعت یا بیشتر متغیر باشد. هر چه طول عمر طراحی بیشتر باشد ، ماندگاری اجزا در یک کاربرد معین و دمای محیط بیشتر می شود.طبیعتا هر چه طول عمر طراحی بیشتر باشد ، ماندگاری قطعه در یک کاربرد معین و دمای محیط بیشتر می شود.

تولید کنندگان محاسباتی را برای تعیین طول عمر در کاربردهای مشخص معمولا ارائه می دهند. این محاسبات بر اساس معادله آرنیوس برای مشخص کردن میزان واکنش وابسته به دما هستند.این معادله مشخص می کند که به ازای هر 10 درجه افزایش دما ، سرعت واکنش دو برابر می شود.این بدان معنی است که طول عمر برای هر 10 درجه کاهش دما دو برابر می شود ، بنابراین یک خازن دارای طول عمر نامی 5000 ساعت در 105 درجه سانتیگراد دارای طول عمر 10000 ساعت در 95 درجه سانتیگراد و 20000 ساعت در 85 درجه سانتیگراد است.
 
در زیر معادله اساسی آورده شده است. این منحنی عمر مفید را در برابر دمای محیط ترسیم می کند.
رابطه طول عمر بر اساس دما

رابطه طول عمر بر اساس دما

 

ریپل جریان و فرکانس عملیاتی»

همینطور که دمای محیط و اثرات گرمایش محلی بر طول عمر خازن اثر میگذراند ، ریپل جریان اعمال شده هسته خازن را بیشتر گرم می کند.فرآیندهای سوئیچینگ و اصلاح در بخش ورودی و خروجی منبع تغذیه ، جریان های ریپل دار تولید می کند. که این جریان ها باعث اتلاف توان در خازن الکترولیتی می شوند.
مقدار و فرکانس این جریان های دارای ریپل  به توپولوژی طراحی شده تا حد زیادی بستگی دارد و از هر طراحی به طراحی دیگر متفاوت است.توان تلف شده در خازن با استفاده از میزان موثر یا RMS جریان دارای ریپل و ESR یا مقاومت سری خازن در فرکانس عملکردش تعیین می شود.

مزیت سیستم های خنک کننده»

منبع تغذیه محصور شده با فن های خنک کننده خاص خود ، در صورت استفاده صحیح ، کمتر در معرض پایان طول عمر خازن های الکترولیتی خود هستند.

جدول زیر عمر تخمینی خازن ها را با طول عمر نامی 2000 و 5000 ساعت که توسط سازنده مشخص شده است در دماهای مختلف نشان می دهد.هنگام تبدیل ساعات کار به سالهای عملکرد منبع تغذیه فرض کرده ایم دائم کار است.تجهیزاتی با مشخصات نیازی کمتر – مانند هشت تا ده ساعت در روز ، پنج روز در هفته که کار می کنند – و طبیعتا از جدول پایین طول عمر مفید بیشتری دارند.
طول عمر دو نوع خازن الکترولیت در دماهای مختلف

طول عمر دو نوع خازن الکترولیت در دماهای مختلف

متغیرهای دیگر که ممکن است طول عمر در کاربردهای مختلف را اثر بگذارد »

تولیدکنندگان منبع تغذیه(معمولا بغیر از چینی ها! ) برای اطمینان از کافی بودن طول عمر محصول ، قوانینی برای کاهش درجه بندی طراحی اعمال می کنند.

طول عمر خازن ، به ویژه در محیط های همرفت یا خنک کننده طبیعی ، باید بیشتر براساس نصب خاص ارزیابی شود.اندازه گیری جریان های دارای ریپل اعمال شده عملی نیست به صورت دائمی اما اندازه گیری دمای عملیاتی موثر نشان دهنده عمر مفید است.درصورتی که شما دارای یک شرکت هستین ،اپراتورها می توانند دمای مورد را اندازه گیری کرده و معادله آرنیوس و مشخصات ساعت عملکرد را برای محاسبه دقیق طول عمر استفاده کنند.

شما هم میتوانید مانند نمودار زیر ، براساس دمای نقطه ی خازنتون و اطلاعات سازنده ی اون تا حد بسیار نزدیکی نمودار طول عمرش رو رسم کنین.

نقشه مکانیکی

نقشه مکانیکی

خازن c23

خازن c23

حازن c6

خازن c6

 

نوشته شده 

  • (توسط محمد فارسیجانی).

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید