Jak mierzy się żywotność kondensatora w godzinach

Przeglądam informacje marketingowe dotyczące mojej płyty głównej i zauważyłem dziwne stwierdzenie dotyczące długości ich życia czarnych czapek Nichicon 12K .

„Czarne kondensatory Supreme 12K o żywotności co najmniej 12 000 godzin [podkreślenie dodane]. W porównaniu z innymi odpowiednikami na wysokiej klasy płytach głównych, które mają zaledwie żywotność około 10 000 godzin, ASRock zastosował czarne czapki Nichicon 12K, które oferują o 20% dłuższą żywotność i zapewniają więcej stabilność i niezawodność ”.

Źródło

12 000 godzin = 500 dni = 1,37 lat.

Nie może to oznaczać, że całkowity czas włączenia komputera będzie krótszy niż półtora roku, prawda? Z pewnością nie byłoby to coś, co wyraźnie podkreśliłbym w moich materiałach marketingowych.

Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie, ale spójrz na dostępne informacje.

1. Długość życia zależy od temperatury.

lifeactual = podstawa życia × współczynnik temperatury × współczynnik napięcia × współczynnik prądu

lifeactual to oczekiwana długość życia w temperaturze roboczej, napięciu i prądzie.

podstawa życia to oczekiwana żywotność przy temperaturze znamionowej, napięciu i temperaturze prądu. Współczynnik : Zarówno dla e-czapek Al, jak i kondensatorów błonowych spadek temperatury o 10oC powoduje podwojenie oczekiwanej żywotności. Zatem współczynnik temperatury wynosi 2 ** (0,1 * (Tm − Tc)). Gdzie Tm jest temperaturą znamionową i Tc jest temperaturą roboczą.

VoltageFactor to obniżenie wartości znamionowej, ponieważ napięcie robocze jest niższe niż maksymalne napięcie znamionowe. Według United Chemi-Con napięcie ma znacznie mniejszy wpływ niż temperatura na żywotność e-cap Al (chyba że napięcie przekracza maksymalne napięcie znamionowe)

CurrentFactor to obniżenie wartości znamionowej, ponieważ prąd roboczy jest niższy niż maksymalny prąd znamionowy. Prąd ma bardziej znaczący wpływ na e-kapsle Al niż kondensatory filmowe ze względu na ich wyższą równoważną rezystancję szeregową (ESR). Straty mocy spowodowane ESR będą równe I2capRESR, a wszystkie te straty mocy prowadzą do samonagrzewania, co wpłynie na żywotność.

2. Jest związany z napięciem i prądem.

Obliczanie żywotności kondensatorów elektrolitycznych z obniżeniem oceny

Na tej podstawie możesz pomnożyć żywotność w czasie (4x - 8x)

I unikaj przegrzania. Cool PC - długowieczny komputer.

Ale tak naprawdę kondensatory to jeden z najbardziej umierających elementów.

Jest to próba wprowadzenia do obrotu, która kończy się niepowodzeniem z powodu nadmiernego uproszczenia problemu inżynieryjnego, dopóki w rzeczywistości nie oznacza odwrotności tego, co to ma znaczyć. A to pytanie jest w całym Internecie ...

Jak wyjaśniono w innych, żywotność kondensatora zależy od temperatury. Wybrałem losowy arkusz danych (Nichicon R5), oto specyfikacja „wytrzymałości”:

Test condition      105°C, rated voltage 2000Hrs.
Capacitance change  Within ±20% of initial value before test
tan δ               150% or less than the initial specified value
ESR                 150% or less than the initial specified value
Leakage current     Less than or equal to the initial specified value

Oznacza to, że producent gwarantuje, że po kilku godzinach w określonej temperaturze ważne parametry (pojemność i ESR) nie ulegną degradacji odpowiednio o więcej niż -20% i + 50%.

Nie oznacza to, że czapka odpada lub przestaje działać całkowicie, po prostu ulega degradacji. Jeśli aplikacja nie wymaga pełnej wydajności kondensatora, może działać dobrze przez znacznie dłuższy czas. W przypadku mobów na PC tak nie jest, w procesorach VRM wymagana jest wysoka wydajność, szczególnie bardzo niska ESR ze względu na ogromne prądy tętnienia. ESR jest równoważnym opornikiem szeregowym i będzie się zwiększał w miarę starzenia się kondensatora lub wysychania elektrolitu, co powoduje, że kondensator nagrzewa się więcej (z powodu strat rezystancyjnych) i działa gorzej przy swojej roli wygładzania napięcia zasilania.

Różni się to od dobrze znanej „plagi kondensatorowej”, która była spowodowana wadliwym wzorem elektrolitu. W tym przypadku kondensatory nie były zgodne ze specyfikacją ich żywotności, były to wadliwe produkty, które nie są już produkowane.

Teraz nasadki aluminiowo-polimerowe oceniane przez 12 000 godzin w temperaturze 105 ° C są komponentami bardzo dobrej jakości, jednymi z najlepszych dostępnych. Zwykle dostajesz 2k godziny 105 ° C, więc Asrock sprzedaje dobry produkt z głupim marketingiem.

Jednak to nie ma znaczenia. Korzystając z oszacowania żywotności z Illinois Kondensatory, które Tim opublikował, w temperaturze 60 ° C (która jest już bardzo gorąca dla mobo, czas na oczyszczenie pyłu!) Polimerowa czapka 2000h / 105 ° C przetrwałaby już 40 lat, a czapka 12000h przetrwałby dwa wieki. Temperatura ma ogromny wpływ!

Tak, tak, 12-godzinne czapki są miłym akcentem, ale są trochę luksusem. Czapki 2k godziny 105 ° C nadal działałyby dobrze, gdy komputer stał się przestarzały i został wymieniony. Zwłaszcza, że ​​zastosowana temperatura 60 ° C jest dość pesymistyczna, czapki powinny być znacznie chłodniejsze niż ta, chyba że masz wysokie obciążenie procesora 24/7, a przepływ powietrza jest okropny. Więc nie ma tu planowanego starzenia się.

Kapsle, które są oskarżane o „planowane starzenie się” i giną, są zwykle tymi, które znajdują się w zasilaczach elektroniki użytkowej, tuż obok bardzo gorącego radiatora z niskim przepływem powietrza, są zbliżone do maksymalnej specyfikacji i nie są polimerowymi pokrywami ale raczej elektrolityki alu o niskiej Z, które są bardziej podatne na ciepło. Jeśli producent włoży tam czapkę marki crapxon o temperaturze 85 ° C, tak, będzie to „planowane starzenie się” dość szybko. Również czapki na płycie HDMI w odbiorniku AV kolegi, wszystkie czapki 85 ° C obok dużego, gorącego procesora bez wentylatora i bez przepływu powietrza, ten odbiornik słynie z tego, wszystkie czapki zawsze umierają. Jest to jednak bardziej błąd projektowy lub nadmierna redukcja kosztów niż planowane starzenie się.

To naprawdę zależy od rodzaju kondensatora i wiąże się z tym wiele czynników.

Maksymalna temperatura znamionowa Temperatura
otoczenia Napięcie znamionowe (w woltach prądu stałego)
Przyłożone napięcie (w woltach prądu stałego)
Znamionowy prąd tętnienia (mili-amper / A)
Przyłożony prąd tętnienia (mili-amper / A)
Część znamionowa z tętnieniem (procent)

Każdy indywidualny typ kondensatora jest mierzony inaczej.

(Radial / SMD / snap-in)

(Kondensatory typu polimerowego)

(Superkondensatory)

(Kondensatory aluminiowe elektrolityczne osiowe)

(Kondensatory typu filmowego) Warunki pracy wpływają na żywotność kondensatora foliowego w sposób zbliżony do aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych. Zmniejszenie napięcia ma większy wpływ na żywotność w porównaniu do aluminiowego kondensatora elektrolitycznego.

(Kondensatory typu ceramicznego)

„Planowane starzenie się lub wbudowane starzenie się w projektowaniu przemysłowym i ekonomii to polityka planowania lub projektowania produktu o sztucznie ograniczonym okresie użytkowania, więc po pewnym czasie stanie się przestarzały (tj. Niemodny lub przestanie działać) czasu. Uzasadnieniem strategii jest generowanie długoterminowej wielkości sprzedaży poprzez skrócenie czasu między kolejnymi zakupami (określane jako „skrócenie cyklu wymiany”). ”

Firma reklamująca ten ranking 12 000 godzin może być przypadkiem planowanego starzenia się lub wbudowanego starzenia się .

chciałbym winić inżynierów projektantów, ale jestem pewien, że to nie była ich wina. Wydaje się, że firmy już nie wstydzą się angażować w takie zachowanie i nie wydaje mi się, żeby dobry biznesplan reklamował cię, że „skraca cykl wymiany”.

Bibliografia:

https://en.wikipedia.org/wiki/Planned_obsolescence

równania zaczerpnięte z illinoiscapacitors.com, gdzie można również znaleźć sprytne kalkulatory dla wyżej wymienionych równań. http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx

Nie wiem, jakie są specyfikacje dokładnie tych kondensatorów, ale badania wykazały, że jest to również związane z temperaturą.

Jego 12k w określonej temperaturze, a im niższa temperatura robocza w porównaniu do temperatury znamionowej, tym dłużej będą działać.

Tanie kondensatory można ocenić na 50 ° C lub mniej, a dobry na 70 ° C może nawet więcej. 50C może być prawdziwym problemem, jeśli obudowa nie jest odpowiednio wentylowana. Jeśli masz dom bez klimatyzacji, twoja obudowa jest wtłoczona w źle wentylowany obszar, a przyrost przepływu powietrza jest zły.

Mój P5Q Pro stwierdza

100% wysokiej jakości japońskie kondensatory z przewodzącym polimerem! VRM 5000 godzin żywotności przy 105 ° C, (208 dni) (500 000 godzin przy 65 ° C (57 lat)

Nadal używam go po 10 latach jako mojego głównego komputera, 50% oceń przez ponad połowę jego życia za pomocą duetu core2. Dwa lata temu zaktualizowałem LGA775 o twardy mod i czterordzeniowy rdzeń Xeon 5400 O / C i dodałem radiator do mofsetów. Należy pamiętać, że wysokiej jakości zasilacz ma również zasadnicze znaczenie dla długowieczności. Ostatnio sprawdziłem (kilka lat temu), że nie możesz być lepszy niż Seasonic.

Z370 podaje 12000 godzin, 105 ° C (1,36 lat lub 500 dni)

12000 godzin w temperaturze 105 ° C, przekłada się na 1 188 000 godzin w temperaturze 65 ° C (135,6 lat) przy użyciu tej samej skali, co 10-letni P5Q Pro. W grę mogą wchodzić inne czynniki, biorąc pod uwagę fakt, że te nowe kondensatory są ponad dwukrotnie bardziej niezawodne. Asrock zrobiłby również dobrą reklamę przy niższej temperaturze!

I jako bonus mój P5Q Pro ma wyłączony Intel ME [główne zagrożenie bezpieczeństwa sprzętu] i jest tak łatwy do wyłączenia na Z370 TaiChi jak instalacja tego