寿命

<strong>1、决定开关电源寿命的元器件</strong>

①电解电容器

电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液，这种现象会随着温度的升高而加速，一般认为温度每上升10℃，泄漏速度会提高至2倍。因此可以说电解电容器决定了电源装置的寿命。

② 风扇

球形轴承及轴承的润滑油枯竭、机械装置部件的磨损，会加速风扇的老化。加之近年的DC风扇的驱动回路开始使用电解电容器等部件，所以有必要将回路部件寿命等因素也一并考虑进去。

③ 光电耦合器

电流传达率（CTR；Current Transfer Ratio）随着时间的推移会逐渐减少，结果发光二极管的电流不断增大，有时会达到最大限制电流，致使系统失控。

④ 开关

多数开关电源设有电容器输入型的整流回路，在通入电源时，会产生浪涌电流，导致开关接点疲劳，引发接触电阻增大及吸附等问题。理论上认为，在电源期望寿命期间，开关的通断次数约有5,000回。

⑤ 冲击电流保护电阻、热敏功率电阻器

作为电子产品的重要部件电解电容，在开关电源中起着不可或缺的作用，它的使用寿命和工作状况与开关电源的寿命息息相关。

在大量的生产实践与理论探讨中，当开关电源中电容发生损坏，特别是电解电容冒顶，电解液外溢时，电源厂家怀疑电容质量有问题，而电容厂家说电源设计不当，双方争执不下。

以下就电解电容的使用寿命和使用安全作些分析,给电子工程师提供一些判断依据。

<strong>1、阿列纽斯(Arrhenius)</strong>

<strong>1.1 阿列纽斯方程</strong>

阿列纽斯方程是用来描述化学物质反应速率随温度变化关系的经验公式。电解电容内部是由金属铝等和电解液等化学物质组成的,所以电解电容的寿命与阿列纽斯方程密切相关。

阿列纽斯方程公式： k=Ae－Ea/RT 或lnk=lnA—Ea／RT (作图法)

●K 化学反应速率

●R 为摩尔气体常量

●T 为热力学温度

●Ea 为表观活化能

●A 为频率因子

<strong>1.2 阿列纽斯结论</strong>

<font color="#FF0000">作者：组件事业总部 销售工程统括部 K.S</font>

电子元器件在被用于组装成各类电子设备而实际应用于市场时，需要面对外部各种应激反应。例如，电子设备掉落时引起的物理应变，冷热温差引起的热应变，通电时的电应变等。以这些外部应变为诱因，在产品使用时，有电子元器件发生故障的案例。因此，村田从各电子元器件的设计阶段开始，研究外部应变与故障发生的机理，并反馈至电子元器件的可靠性设计中。同时，通过把握外部应变的强度与故障发生的时间•概率之间的关系，确立"外部应变与故障发生的加速模型"，以便在更短的试验时间内可对电子元器件的耐用年数进行评价。

作为加速模型的具体案例，针对多层陶瓷电容器的耐用年数的温度•电压加速性进行说明。一般情况下，多层陶瓷电容器由电绝缘体（电介质）构成，对于连续通电，具有高度可靠性。

例如，安装在汽车发动机附近的控制模块，在使用时，周围环境的温度会随之升高。

图1所示即为在这样的高温环境下通电时，电容器使用的陶瓷材料内部状态。

在陶瓷材料内部含量极少的原子等级的电荷缺陷会从+极（正极）向-极（负极）移动。

摘要
本文详细说明光耦在开关应用中的基本原则和方法。并给出光耦寿命评估方法和评估工具。

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