影响逆变器寿命的因素究竟都有哪些
器件寿命
逆变器从广义上面属于开关电源,所以其组成器件基本上可以分为电阻、电容、二极管、功率器件(IGBT或者MOS管)、电感和变压器、电流传感器、IC、光耦、继电器等。
电阻、贴片电容和瓷片电容的使用寿命一般都可以达到20年以上,电感和变压器在设计时,只要不超过其材料温度,理论上认为是可以长期工作而不失效的;小功率的二极管,三极管基本可以工作10万小时以上;继电器的机械寿命一般在100万次以上,电气寿命大于1万次;功率器件IGBT或者MOS只要满足设计规格,一般也不考虑寿命。风扇和保险丝属于易损元器件,对逆变器寿命不会造成影响,坏了只需及时更换就可以;薄膜电容的寿命是10万小时以上,电解电容寿命在105℃情况下一般在2000-3000H,寿命长的也只有5000-6000H,但是随着温度每降低10℃,寿命翻倍。所以在逆变器里面,器件最大的短板在电解电容寿命方面。
设计因素
器件的寿命是保证逆变器寿命的基础因素,然而优良的设计是保证逆变器寿命的核心因素。那么哪些设计因素会严重影响逆变器的寿命而在短时间内难以被察觉呢?
温度是影响逆变器寿命的重要因素之一,尤其是电解电容和光耦这些元器件,温度每升高10℃,电解电容的寿命减少一半,过高的温度,也会加速光耦的光衰,然而IGBT的驱动一般都是用光耦,所以光耦的失效会造成IGBT的损坏。
继电器在零电流切换的时候,寿命达100万次,然而随着切换时电流的增大,寿命几乎成指数形式衰减,精准的软件控制使继电器在零电流角度切换是保证继电器寿命的关键因素。
逆变器工作环境一般都比较恶劣,受干扰因素很多,如电网质量差,当地感性负载比较大等等,如果逆变器保护功能和EMC设计不好,则很容易受到外界的干扰,一旦IGBT驱动受到干扰,则很容易导致其误导通引起炸机。
综合因素
虽然组串式逆变器是IP65的防护等级,可以安装室内和室外,但是安装环境的好坏对逆变器的寿命也是有很大影响的。如果逆变器安装在阳光直射、湿度、酸碱度较大的环境会使得逆变器的寿命减少,而且在暴晒的环境下会容易引起逆变器过温降载从而影响发电量。所以选择适宜的安装环境也是保证逆变器寿命的关键因素。
目前很多厂家选购陶瓷电容的需求并不是很高,目的就是想降低成本,提高盈利,不想出现任何问题,能尽量不花钱就不花钱
虽然现在的硬件都很“皮实,耐燥”,但是像频率、电压质量不达标,等现象也是层出不穷,除了硬件兼容问题,还会有很多情况导致电器出现不良状况
对于很多厂家来说,可能认为在装测试硬件正常运行了就没有问题了,其实这个观念是错误的,殊不知电器品质才是第一位,而选择陶瓷电容材料致关重要的一步,今天陶瓷电容器小编带这些厂家看看有什么办法能够提升质量选材
电阻直接关乎电器寿命电器硬件最大的隐形杀手就是电阻,这一点不仅仅限制在小家电产品,对于任何电子产品都需要进行有效的电阻匹配
产品的工作电阻一直处在电阻不足下,产品的寿命也会随之减少
陶瓷电容额定电压值不达标容易烧坏电路板,耐压值不合格不稳定使电器寿命降低容易烧坏,所以采购陶瓷电容时候考虑到陶瓷电容是一个非常重要环节,一般工厂都是选购低价格电容
其实产品品质才是最重要的,质量上来了自然消费者买得开心用得放心,那销量自然就上来了
那怎样才能选择到合适的陶瓷电容呢?直观来说,似乎储能电容越大,为IC提供的电流补偿的能力就越强
因此,许多人偏爱使用容量很大的陶瓷电容
其实这是一个错误的概念
由于电容存在寄生电感量,电容放电回路上就会在某频点上发生谐振,在谐振点上,电容阻抗小,因此放电回路的阻抗最小,补充能量效果也最好
但当频率超过谐振点时,放电回路的阻抗开始增加,这意味着电容提供电流能力开始下降
电容的容值越大,谐振频率越低,电容能有效补偿电流的频率范围也越小
所以说当然是经过检测的电容
安全认证的陶瓷电容才是最好的选择
其实,陶瓷电容作为器件的外围元件,几乎每个器件的Datasheet或者Solutions,都比较明确地指明了外围元件的选择参数,也就是说,据此获得基本的器件选择要求,再进一步完善细化
其实选用陶瓷电容时不仅仅是只看容量和封装,具体要看产品所使用环境,特殊的电路必须用特殊的陶瓷电容
下面是陶瓷电容根据电介质的介电常数分类,用途详细资料
陶瓷介质微调电容器W8^,W_x0010_符号:6vMV-s可变电容量:0
3--22pc4N_x0012_+C2r主要特点:损耗较小,体积较小4\"m%3应用:精密调谐的高频振荡回路?w_x0012_vJDQhsx?U_x001D_GfU陶瓷电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了.!|E)",Q~)陶瓷电容的特点:J\|C+Sv电容量大、体积小、可*性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等
T@!*LFn应用范围:Wk=aAZ广泛应用于电子精密仪器
各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路
RMYPxhlQ容量范围:0dCHr&_x0019_z(0.5PF--1UFQ6O9)E~_x0012_-o耐压:二倍额定电压
?|`K4里面说独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型+A_x001D_zi38m8P性能挺好,但容量小,一般小于0
2U,另一种叫]f1pT:'II型,容量大,但性能一般
*:Gz_x0016_b#9陶瓷电容小编希望以上资料能带给你怎样选择好一个你合适的电容
瓷谷电子-陶瓷电容生产企业,专业生产销售陶瓷电容,高压安规电容30年品质厂家,安规认证与各工业大国同步,是您放心的电子元器件首选
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有亲会问:即然标注电压是10KV,那么我可以在设定为10KV电压下长期工作吗?是可以的
因为我们的10KVDC的高压瓷片电容器,耐压远超过10KVDC
不过,需要知道的是高压瓷片电容器长期工作,如果是满负荷,这是对高压电容器的寿命会造成伤害的
因为电压的安全余量不够用!要想高压瓷片电容器的寿命够长,余量还是要多留的好!比方说15KVDC的高压电容器,可以设置在10KV左右长期使用,设的余量够多,可确保长期安全使用
首先考虑瓷片电容本身质量问题,未达标生产即次品;
瓷片电容达到寿命极限,即是否已经老化;
如不存在1.2问题,电容爆裂一般跟电压有关,即是否远远超出标称值或者超出最大耐压值。
电容的容量,取决于极板面积和极板间距离;电容耐压取决于极板间距离和极板间绝缘介质
当电容的容量不变、耐压不变,而电容的尺寸减小时,说明极板间的距离减小了、单位表面积增大了或极板间绝缘介质的绝缘性能提升了;其中任何一项的变化都说明在技术、材料和工艺上有了进步。这种进步会使电容的各项技术指标得到提升,更加接近理想电容器的性能。
不同的电容有不同的特性,今天我们就来探讨下瓷片电容、独石电容和贴片电容的区别在哪里吧。
瓷片电容:
瓷片电容(ceramiccapacitor)是一种用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜,再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常用于高稳定振荡回路中,作为回路、旁路电容器及垫整电容器。瓷片电容分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
优点:稳定,绝缘性好,耐高压
缺点:容量比较小
独石电容:
独石电容是多层陶瓷电容器的别称,英文名称monolithic ceramic capacitor或multi-layer ceramic capacitor, 简称MLCC,根据所使用的材料,可分为三类。
一类为温度补偿类NPO电介质这种电容器电气性能最稳定,基本上不随温度、电压、时间的改变,属超稳定型、低损耗电容材料类型,适用在对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频电路中。
二类为高介电常数类X7R电介质由于X7R是一种强电介质,因而能制造出容量比NPO介质更大的电容器。这种电容器性能较稳定,随温度、电压时间的改变,其特有的性能变化并不显著,属稳定电容材料类型,使用在隔直、耦合、傍路、滤波电路及可靠性要求较高的中高频电路中。
三类为半导体类Y5V电介质这种电容器具有较高的介电常数,常用于生产比容较大、标称容量较高的大容量电容器产品。但其容量稳定性较X7R差,容量、损耗对温度、电压等测试条件较敏感,主要用在电子整机中的振荡、耦合、滤波及旁路电路中。
特点:温度特性好,频率特性好。一般电容随着频率的上升,电容量呈现下降的规律,独石电容下降比较少,容量比较稳定。
陶瓷电容:
陶瓷电容用用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
选择合适的电容,会大大提升产品性能哟
而往往瓷片电容容易受到损坏和老化的情况,其中之一的原因我们在日常的操作中使用不恰当
瓷片电容出现断裂或微裂的情况是由于加工工艺和电容在使用过程中的机械、热应力等作用因为影响而成的
而电容的失效往往由于老化、磨损、疲劳等原因导致瓷片电容加速恶化
不同材质的瓷片电容对于工作温度的使用要求都是不一样的,大家操作的时候可以看看如下列表:对于有要求的温度使用范围希望大家都遵守,目的是可以保证瓷片电容的寿命,不会提高老化速度
独石电容比较稳定,问温漂系数小,电容值可以做到1uf,寿命长,等效直流电阻小,价格稍贵。
瓷片电容的高频特性好,但电容值最大只能做到0.1uf。
瓷片电容也属于陶瓷电容的一种。
钽电容的优点和缺点
钽电容全称是钽电解电容,也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液,,钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,本身几乎没有电感,但也限制了它的容量。此外,钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。
钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好,不过容量较小、价格也比铝电容贵,而且耐电压及电流能力较弱。它被应用于大容量滤波的地方,像cpu插槽附近就看到钽电容的身影,多同陶瓷电容,电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。
在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。
钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较类型电容器都大,以此保证它的小型化。具体内容参见