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시간이 지남에 따라 정전 용량 감소
SMD 알루미늄 전해 커패시터 점진적인 모습을 보인다 정전 용량 감소 전해질 및 유전체 산화물 층의 화학적 및 물리적 변화로 인해 작동 수명 동안. 산화물 층이 약간 얇아지고 전해질이 건조해지거나 화학적으로 분해되어 측정 가능한 용량 감소를 초래할 수 있습니다. 이러한 감소는 일반적으로 점진적이며 온도, 전압 스트레스, 리플 전류와 같은 작동 조건에 따라 수천 작동 시간에 걸쳐 10%에서 20%까지 다양할 수 있습니다. 설계자는 커패시터가 노후화되어도 회로가 계속해서 기능 요구 사항을 충족할 수 있도록 애플리케이션에 필요한 최소값보다 약간 높은 초기 정전 용량을 갖는 커패시터를 선택하여 이를 고려해야 합니다. 예상 수명을 적절하게 경감하고 고려하면 필터링, 감결합 또는 에너지 저장 애플리케이션의 성능 저하를 방지할 수 있습니다. -
등가 직렬 저항(ESR) 증가
시간이 지남에 따라 SMD 알루미늄 전해 커패시터의 ESR이 증가하는 경향 전해질 건조, 화학적 분해 및 알루미늄 호일 내부 연결의 변화로 인해 발생합니다. ESR이 높아지면 전원 회로의 효율성이 감소하고 국부적인 가열이 발생하며 리플 전류를 효과적으로 처리하는 커패시터의 기능이 제한될 수 있습니다. 고주파 스위칭 전원 공급 장치 또는 DC-DC 컨버터에서는 ESR이 조금만 증가해도 전압 조정, 리플 억제 및 전반적인 열 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 회로 설계자는 이러한 점진적인 증가를 수용할 수 있도록 초기 ESR 마진이 낮은 커패시터를 선택해야 하며, 커패시터 수명 동안 더 높은 ESR로 인해 생성된 추가 열을 발산할 수 있는 적절한 열 설계 및 레이아웃을 보장해야 합니다. -
누설 전류 변화
SMD 알루미늄 전해 커패시터는 점진적인 누설 전류 증가 전해질이 악화되고 유전층이 덜 이상적이 되기 때문입니다. 누설 전류는 일반적으로 낮지만 저전류 타이머, 배터리 구동 시스템 또는 정밀 아날로그 회로와 같은 민감한 회로에 영향을 미칠 수 있으며, 미세한 누설이라도 전압 드리프트 또는 에너지 손실로 이어질 수 있습니다. 설계자는 시간이 지남에 따라 누출이 증가할 수 있는 가능성을 고려해야 하며, 필요한 경우 회로 보상, 보호 저항기 또는 모니터링을 포함하여 장기 누출로 인해 회로 성능이나 장치 신뢰성이 저하되지 않도록 해야 합니다. -
온도에 따른 노화
는 커패시터 노화 속도는 작동 온도에 따라 크게 달라집니다. . 온도가 높을수록 전해질 내의 화학 반응이 가속화되어 건조 속도가 빨라지고 ESR이 증가하며 정전용량 감소 속도가 빨라집니다. 일반적인 경험 법칙은 정격 작동 온도보다 10°C 높아질 때마다 커패시터의 예상 수명이 대략 절반으로 줄어들 수 있다는 것입니다. 설계자는 최대 예상 작동 온도보다 높은 온도 등급을 가진 커패시터를 선택하고, 적절한 PCB 열 관리를 제공하고, 공기 흐름이나 방열판을 고려하여 노화 가속화를 완화하고 장치 수명 동안 일관된 전기 특성을 유지해야 합니다. -
전압 스트레스 효과
정격 최대값 근처의 전압에 지속적으로 노출되면 노화가 가속화되고 전해질 저하, 절연 파괴 및 누설 전류 증가가 발생할 수 있습니다. 정격 전압보다 약간 낮은 커패시터 작동(일반적으로 20~30% 전압 경감 - 유전체와 전해질의 응력을 줄여 화학적 분해와 ESR 증가를 늦춥니다. 회로 보호 또는 커패시터 선택을 통해 적절하게 관리하지 않으면 과도 스파이크로 인해 노화가 더욱 가속화되고 서비스 수명이 단축될 수 있으므로 전압 경감은 리플이 높은 또는 펄스 전압 애플리케이션에서 특히 중요합니다. -
기계적 스트레스 및 보드 수준 고려 사항
PCB 굴곡, 열 순환 및 진동과 같은 기계적 응력은 SMD 알루미늄 전해 커패시터의 노화 효과를 악화시킬 수 있습니다. 커패시터 본체 또는 납땜 접합부의 반복적인 팽창 및 수축으로 인해 내부 포일 또는 유전체에 미세 균열이 발생하여 정전용량 및 ESR에 영향을 미칠 수 있습니다. 설계자는 적절한 납땜 기술을 보장하고, 스트레스가 높은 환경에 적합한 견고한 커패시터를 선택하고, 진동이나 열 순환이 예상되는 곳에 적절한 기계적 지지 또는 패딩을 제공해야 합니다. 이는 동적 조건에서의 신뢰성이 중요한 자동차, 산업 또는 항공우주 응용 분야에서 특히 중요합니다.
