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10度法则-一般产品的寿命和温度的相关性
发布日期:2016-12-10      浏览次数:10324

一般电子产品里都有电容器,所以,电容器的寿命也就是一般电子产品寿命的zui低要求,那么,我们在高低温试验箱、高温老化房作高低温试验、老化试验过程中温度的影响就可以以电容器耐温程度为主。

 

那么,如何简单的判断一般产品寿命(电容器寿命)与温度的关系呢?这里有一个基本的简单原则:10度法则

 

温度是环境应力中zui通常的参数,通过高低温试验箱、冷热冲击试验箱/温度冲击试验箱、恒温恒湿试验箱等试验设备得以实现。材料、产品或者元器件在试验箱中通过电热管加热产生温升,或者高温(比如70℃,甚至150℃等),或者通过压缩机制冷降温,或者产生低温(比如-40℃,抑或-70℃)从而导致材料本身受到温度变化而产生物化性质的变化。温度变化对产品的影响简单归纳为以下四点影响:

1、材料间热应力不同造成的开裂;
2、膨胀、收缩、变型是主要应力;
3、电参数的变化;
4、温度变化产生的冷凝。

 

特别在温度冲击(骤冷骤热)情况下,材料受温度变化的影响更大。

 

热力学中有个zui重要的公式——阿累尼乌斯方程,它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。阿累尼乌斯(Arrhenius)方程可以用来计算电容寿命,电容工作每下降10度,其寿命增加一倍,反过来也就是电容温度升高10度,电容寿命减小一倍,公式如下:

1、Lo:为电容在zui大温度时的寿命。

2、Lop:为电容工作寿命,即设计寿命。

3、Th:为电容的实际工作时候的温度,即电容中心点温度。

4、Tmax:为电容的zui大工作温度,在电容的说明书上一般会有电容的zui大温度值。

 

举例来说,我们知道,一般作高低温试验箱高低温试验、高温老化房高温老化试验,都有一个温度范围,现在我们假设工作温度-40~+105℃,在105℃的工作环境下寿命是5000Hr。工作环境的温度每降低10℃,寿命增加1倍,在95℃时,就能为10000Hr,温度每升高10度寿命就缩短一半,在115℃时,只有4000Hr。

通过对这个方程简单的举例运算,结合10度法则,我们就可以简单判断一般产品的在什么温度下的寿命。当然,这只是估算,具体问题因为产品的物化组成不同还得具体分析。

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