判斷電容器壽命與溫度的相關(guān)性—10度法則

電容器的壽命是一般電子產(chǎn)品壽命的較低要求，在高低溫試驗箱、高溫老化房等實驗設(shè)備作高低溫試驗和老化試驗的過程中溫度的影響可以以電容器耐溫程度為主。

而10度法則是判斷電容器壽命與溫度之間的關(guān)系的一個基本的簡單原則。

溫度是環(huán)境應(yīng)力中經(jīng)常的參數(shù)，通過高低溫試金箱、冷熱沖擊試驗箱、恒溫恒濕試驗箱等試驗設(shè)備得以實現(xiàn)。材料、產(chǎn)品或者元器件在試驗箱中通過電熱管加熱產(chǎn)生溫升，或者高溫（比如70℃，甚至150℃等），或者通過壓縮機(jī)制冷降溫，或者產(chǎn)生低溫（比如-40℃，抑或-70℃)從而導(dǎo)致材料本身受到溫度變化而產(chǎn)生物化性質(zhì)的變化。溫度變化對產(chǎn)品的影響簡單歸納為以下四點影響：

1、材料間熱應(yīng)力不同造成的開裂；

2、膨脹、收縮、變型是主要應(yīng)力；

3、電參數(shù)的變化；

4、溫度變化產(chǎn)生的冷凝。

特別在溫度沖擊（驟冷驟熱）情況下，材料受溫度變化的影響更大。

熱力學(xué)中有個重要的公式—阿累尼烏斯方程，它是用來描述化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)速率隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗公式。阿累尼烏斯方程可以用來計算電容壽命電容工作每下降10度，其壽命增加一倍，反過來也就是電容溫度升高10度，電容壽命減小一倍，公式如下：

1、Lo：為電容在zui大溫度時的壽命。

2、Lop：為電容工作壽命，即設(shè)計壽命。

3、Th：為電容的實際工作時候的溫度，即電容中心點溫度。

4、Tmax：為電容的zui大工作溫度，在電容的說明書上一般會有電容的zui大溫度值。

舉例來說，一般作高低溫試驗箱高低溫試驗、高溫老化房高溫老化試驗，都有一個溫度范圍，現(xiàn)在假設(shè)工作溫度-40~+105℃，在105℃的工作環(huán)境下壽命是50Hr。工作環(huán)境的溫度每降低10℃，壽命增加1倍，在95℃時，就能為1000Hh，溫度每升高10度壽命就縮短一半，在115℃時，只有4000Hr。

通過對這個方程簡單的舉例運(yùn)算，結(jié)合10度法則，我們就可以簡單判斷一般產(chǎn)品的在什么溫度下的壽命。當(dāng)然，這只是估算，具體問題因為產(chǎn)品的物化組成不同還得具體分析。

審核編輯黃宇