铝电解电容器的寿命主要依赖于其适用的环境条件(如环境温度、湿度等)和电负荷情况(如工作电压、纹波电流等)。
通常而言,铝电解电容器的失效机理被认为是电解液通过胶塞逐渐挥发所导致。因此,温度因素(环境温度和由于纹波电流所引致的内热)对电容器寿命的影响最大,通常可用下列公式来估算:
Le=Lo⋅Kt⋅Kr
其中:
Le=在工作温度Te(h)下的预期寿命
Lo=在工作温度To(h)下的寿命
Kt=环境温度影响因子Kr=纹波电流影响因子Kr=纹波电流影响因子
Kt=Lo⋅A(To−Te)/10
其中:
To=最大额定工作电压
Te=实际环境适用温度(°C)
A=加速系数(对于从35°C到最高工作温度的范围,A≈2)
Kr=2(-ΔT/5)
其中:
ΔT=因纹波电流引起的芯子内部温升(ΔT=芯子温度−环境温度)
ΔT可用以下公式估算:ΔT=(I2⋅R)/(β⋅S)
其中:
I=通过电容器的纹波电流 (A rms)
R=电容器的等效串联电阻 (Ω)
β=铝壳的热辐射系数(W/℃⋅cm²)
S=电容器的表面积
当忽略纹波电流影响时,电容器在较低温下的预期寿命可参照以下图表。