A tensão através de uma tampa eletrolítica altera significativamente sua vida útil?

Ouvi dois lados dessa pergunta: a tensão através de um capacitor eletrolítico altera significativamente sua vida útil?

1. Sim. A classificação deve ser de 1,5x a 2,5x a tensão esperada.
2. Não, não - e a United Chemi-Con diz isso . (Pesquisa "(a) Tensão operacional")

Estou mais inclinado a acreditar no UCC, mas também vi a regra 1.5x-2.5x aplicada em projetos comerciais de alta confiabilidade (mesmo quando nunca se esperava que os trilhos excedessem a classificação de limite, por exemplo, é usado um circuito de proteção contra sobretensão. ) Eu também vi o oposto em projetos de alta confiabilidade, por exemplo, um osciloscópio (que ainda continua após 19 anos) parecia usar uma combinação de ambos.

VIDA ÚTIL DE CAPACITADOR ELETROLÍTICO DE ALUMÍNIO MOLHADO

Versão sem moldura da nota de aplicação aqui

Salve o documento acima em sua coleção de notas principais de aplicativos agora! :-).

Esse é um documento original maravilhoso sobre o qual eles criaram suas notas de aplicação !!! - com figuras adicionadas fotograficamente a partir de algum documento de origem perdido há muito tempo. A pesquisa na Web falhou ao exibir uma cópia do original. Pesquisarei um pouco mais no devido tempo, pois adoraria saber de onde ele veio originalmente.

Além do fato de a versão United Chemi-Con se aproximar do que eu sempre entendi, eu daria credibilidade porque é acompanhada por um conjunto tão grande de dados derivados empiricamente de pessoas desconhecidas que obviamente pensavam conhecer o tópico. . Embora o "apelo à autoridade" tenha seus riscos graves, isso dá todos os sinais de ter sido compilado com grande esforço e atenção aos detalhes por pessoas realmente versadas no assunto.

Meu entendimento tem sido que:

• 1 Um capacitor eletrolítico de alumínio úmido deve ser operado abaixo, mas próximo à sua tensão nominal

• 2 A operação bem abaixo da tensão nominal diminuirá a vida útil a qualquer temperatura.

• 3 O armazenamento em uma determinada temperatura sem tensão aplicada reduzirá a vida útil em comparação com a vida útil na mesma temperatura com a tensão nominal aplicada.

2 e 3 podem parecer contra-intuitivos. De uma lembrança longa (muito longa) atrás, eles foram explicados como sendo devidos a uma combinação de secagem de eletrólitos acelerada sem tensão aplicada e "deformação" dos eletrodos sem tensão aplicada.

Eu tenho pensado nisso por décadas (demais). Não é totalmente óbvio que o calor na ausência de tensão acelere o vazamento através da vedação interna-externa, mas é possível uma mudança na química geral da "célula eletrolítica". Normalmente, a tensão de polarização serve para construir a camada de óxido que preserva o metal de alumínio contra ataques químicos. A falta de tensão pode muito bem permitir um conjunto de reações diferente; portanto, a regra "a tensão aplicada não é ruim" pode fazer sentido. As equações abaixo da figura 9 do documento, que se aplicam a condições de polarização reversa, (sem dúvida) aplicam-se igualmente a polarização zero, onde os potenciais combinados de meia célula não são mais compensados ​​pela tensão aplicada.

• 2Al + 3H2O - 6e- -> Al2O3 + 6H +

• 6H + + 6e- -> 3H2 ^

Eu amo o "^" deles depois de 2H2, implicando, presumivelmente, o hidrogênio flutuando alegremente para longe - o uso pode muito bem ser bem conhecido, mas eu nunca o conheci antes.

"Formação" é um conceito que não é frequentemente encontrado com capacitores modernos, mas é conhecido na época em que a nota original do aplicativo foi feita. É tão aplicável agora quanto antes, mas a experiência em processos e projetos de fabricação levou a que ela pudesse ser realizada em grande parte durante a fabricação e depois não ser necessária novamente por toda a vida.

A formação é o processo pelo qual a camada de óxido que forma a barreira entre as duas "placas" do transportador é formada - uma placa sendo o eletrólito e a outra o alumínio metálico com óxido sendo o separador. A magreza da camada de óxido é o que permite que esses capacitores atinjam capacitâncias por volume muito mais altas do que processos que dependem de materiais físicos inseridos como separadores, pois a capacitância está inversamente relacionada à separação de placas.

Naqueles dias bons capacitores tiveram que ter suas placas 'formadas' aplicando uma tensão adequada através de um resistor adequado, para que a camada de óxido pudesse ser progressivamente "formada" por ação eletroquímica. (A saída como um capacitor grande que quebra sob tensão ejeta feliz e energicamente seu conteúdo interno - através da abertura de segurança cruzada no topo da lata, se presente, ou simplesmente espalhando aleatoriamente a lata e o conteúdo se não for fornecido um caminho de ventilação preferido, alguns membros mais antigos da lista, sem exceção, terão lembranças de levar um tiro na cara com um maço de metal cáustico e gosma de papel de vez em quando, curvando-se sobre um capacitor eletrolítico que está morrendo.

O fato de os capacitores modernos se formarem e permanecerem formados durante toda a vida útil sugere que os mecanismos que causaram secura de baixa ou nenhuma tensão ou se deformaram à temperatura agora podem ser menos significativos do que quando a nota de aplicação foi escrita pela primeira vez. No entanto, a operação próxima, mas abaixo da tensão nominal, ainda parece mais suscetível de permitir vida útil máxima.

Teste do feed do Facebook. Este endereço é o mesmo que acima e é fornecido para fins do Facebook. http://www.tayloredge.com/reference/Electronics/Capacitors/ElectrolyticLife.pdf

Essa é uma fórmula comumente usada para estimar a vida útil eletrolítica do alumínio.
Isso não significa que a peça cairá morta, mas não atenderá mais a algumas especificações.