Причины 'высохших' конденсаторов

[zyrcon]

Добрый день!

Что является причиной выхода из строя электролитических конденсаторов ?
Может ли дело быть в сухом воздухе? Например в помещении где установлены кондиционеры ?

Вот, что пишут на сайте посвященном климатическому оборудованию:
" недостаток влаги способствует разрушению лака на электронных печатных платах, высыханию изоляции силовой и коммутационной проводки, что со временем может привести к выходу из строя электронных компонентов. " - js.com.ua/articles/server

[UA3X]

Причина- старение! Как в автомобиле аккумулятор-служит 5-6 лет уже хорошо. В телевизорах на задней стенке или в инструкции написано срок службы 5 или семь лет. Вопрос -почему? Одна из причин-как раз эл. конденсаторы и неправильное их размещение на печатных платах- вплотную к радиаторам охлаждения транзисторов и микросхем. Бывают 105 градусные и 85 гр. Вот почему в серьезной технике стоят танталовые конденсаторы, но цена им гораздо больше. По советским стандартам конденсаторы К50-16 срок сохраняемости 5 лет , а танталовые К52-1 12 лет , а К52-2 15 лет

[RA1AHT]

У старения конденсаторов есть три основные причины:
1. Перегрузки по цепи питания, в основном импульсного характера.
2. Высокая температура корпуса, даже в рамках рабочего диапазона.
3. Потеря герметичности в следствии низкого качества материалов.

неправильное их размещение на печатных платах- вплотную к радиаторам охлаждения транзисторов

Если, Вы полагаете, что это делается по ошибке, боюсь я Вас разочарую, это намеренное проектирование используется даже в серьёзной промышленной технике. Правда, насчёт космических кораблей не скажу, там не встречал.

[UN7CI]

Современные электролитические конденсаторы не чета конденсаторам советского производства, нарекания качества которых, среди радио специалистов стали дежурными.

Электролитический конденсатор можно уподобить лейденской банке из очень тонкого стекла, уменьшенной до размеров небольшого куба. Он изготавливается из куска металла с 60%-ной пористостью. Для большинства современных электролитических конденсаторов используют измельченный тантал — твердый металл серого цвета. Порошок тантала спрессовывается, и затем в течение нескольких часов полученную заготовку нагревают в вакуумной камере до температуры, близкой к 2000 °С. В результате частицы металла спекаются, плотно сцепляясь друг с другом. Образуемые при этом небольшие ниши и щели в толще спрессованного порошка повышают поверхностную площадь заготовки, которая потом будет служить одной из обкладок конденсатора. Затем в электролитической ванне заготовку подвергают анодированию, чтобы на поверхностях пор получить изолирующий слой оксида тантала. Потом заготовку погружают в раствор нитрата марганца. В ее порах после нагрева осаждаются частицы полупроводящего диоксида марганца, слой которых играет роль одной обкладки, а танталовые частицы под слоем оксида тантала — другой. Конденсатор сначала покрывают графитовой, потом серебряной краской, напыляют слой никеля и заделывают в корпус.

Поступательное движение современных технологий и производство аппаратуры требуют новых качеств от электролитов.
Собственно они общеизвестны:
- большая электрическая ёмкость
- малая индуктивность обкладок
- долгий срок службы при повышенной температуре.

Разработка и производство плёночных электролитических конденсаторов позволили продвинуться в этих вопросах дальше.
В электролитических конденсаторах в качестве диэлектрика используется окись алюминия, диэлектрическая постоянная которой составляет 8–8,5, а градиент напряжения – 0,07 В/А. Поэтому толщина диэлектрика конденсатора на напряжение постоянного тока 900 В должна составлять 12000 ангстрема, или 1,2 мкм. Однако такая толщина диэлектрической пленки для электролитических конденсаторов неприемлема. Это объясняется тем, что для получения требуемой удельной мощности конденсатора в пленке окиси алюминия вытравливаются ямки, формирующие ее микрорельеф, уровень которого зависит от толщины пленки диэлектрика. С увеличением толщины емкостной коэффициент, обусловленный микрорельефом диэлектрика, уменьшается. Это приводит к тому, что значение емкости конденсатора на напряжение 500 В вдвое меньше емкости низковольтного конденсатора. С другой стороны, проводимость электролита конденсатора на напряжение 500 В составляет 5 Ом/см против 150 Ом/см для конденсатора на низкое напряжение. В результате эффективное значение тока высоковольтного конденсатора не может превышать 20 мА/мкФ. По этим причинам максимальное номинальное напряжение электролитических конденсаторов составляет 500–600 В, и для получения требуемого высокого напряжения пользователь должен последовательно соединять несколько конденсаторов. А поскольку существует разброс значений сопротивления диэлектрика конденсаторов, пользователь для балансировки напряжения должен присоединить к каждому конденсатору резистор. При подаче обратного напряжения, в полтора раза превышающего номинальное значение, начинается химическая реакция, и, если это напряжение подается достаточно долго, конденсатор взрывается или вытекает электролит. Чтобы не допустить этого, пользователь вынужден присоединять к каждому конденсатору параллельный диод.
И наконец, рассмотрим наиболее важный для некоторых применений фактор – способность выдерживать выбросы напряжения. Максимально допустимое напряжение выброса электролитических конденсаторов составляет 1,15–1,2 от значения номинального напряжения постоянного тока. Поэтому пользователь при выборе электролитического конденсатора должен учитывать не его номинальное напряжение, а напряжение выброса.

Срок службы.
Срок службы пленочных конденсаторов достаточно продолжителен и зависит от рабочего напряжения и температуры горячих точек. Температура горячей точки в зависимости от области применения и технологии конденсатора лежит в пределах от 85 до 105°С. Продолжительность срока службы определяется периодом, в течение которого значение емкости уменьшается на 2%. Правда, это теоретическое значение срока службы, поскольку в тех случаях, когда допускается 5%-ное изменение емкости, конденсатор может применяться значительно дольше.