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电容器损坏在开关电源中出现的故障现象

电容器的损坏、失效有以下几种情况：

1）电容内部的短、断路损坏，故障现象是烧开关管及其他限流元器件，如***与开关电源中的限流电阻。电容短、断路损坏工作在高电压、大电流（例如彩电的开关电源、行输出电路）中的滤波电容器，当因某种原因使电压升高，并超过其耐压值时，使之击穿短路损坏，滤波电容器厂，或由于整流二极管损坏后使有极性的电解电容器相当于工作在交流电路中，在较大的反向漏电流下发热而短路损坏。由于短路时流过电容器的电流很大，一般电容器都会爆裂或使其封口胶塞胀出。滤波电容短路后，常出现***丝或限流电阻烧断、电源厚膜块或开关管、整流管击穿之类的故障。主要表现为整机“三无”，这种故障在各类开关电源中带有共性。

2）电容器容量降低引起的低效或轻微漏电，其故障现象是电视图像“S”形扭曲或行不同步现象，对于现在的用IIC总线的电视机出现一些特别的故障现象，如果因影响使同步牌临界状态，伴音大可能影响到电视机的质量，使得伴章随时出现。主要原因是电容器的参数改变，但没完全失效，在一定程度上还有作用，滤波电容器公司，但达不到应有的作用，使得现有的故障现象出现。而且此类故障不好判断与排除。

3）电容器容量消失引起的失效、完全漏电或爆浆，是电源中电容出现故障后难判别与维修的故障，因为测量电容器件，用万用表测试一切正常，但将电容安装在电路上后，电容的容量就完全消失，这是电路中难维修的软故障之一，即元器件不能承受电压，一有电压的存在，容易就完全消失。

爆浆的种类：

分两类，输入电容爆浆和输出电容爆浆。

对于输入电容来说，就是在电源电路中体积较大、容易较大、额定电压高的电容器，对接收到的电流进行过滤。输入电容爆浆和电源输入电流及电容器本身的品质有关。过多的毛刺电压，峰值电压过高，电流不稳定等都使电容过于充放电过于频繁，长时间处于这类工作环境下的电容，内部温度升高很快。超过泄爆口的承受极限就会发生爆浆。

对于输出电容来说，对经电源模块调整后的电流进行滤波与储能。此处电流经过一次过滤，比较平稳，发生爆浆的可能性相对来说小了不少。但如果环境温度过高，电容同样容易发生爆浆。

电容爆浆的原因有很多，比如电流大于允许的稳波电流、使用电压超出工作电压、逆向电压、频繁的充放电等。但是直接的原因就是高温。我们知道电容有一个重要的参数就是耐温值，指的就是电容内部电解液的沸点。当电容的内部温度达到电解液的沸点时，电解液开始沸腾，电容内部的压力升高，当压力超过泄爆口的承受极限就发生了爆浆。所以说温度是导致电容爆浆的直接原因。电容设计使用寿命大约为2万小时，受环境温度的影响也很大。电容的使用寿命随温度的增加而减小，实验证明环境温度每升高10℃，电容的寿命就会减半。主要原因就是温度加速化学反应而使介质随时间退化失效，这样电容寿命终结。为了保证电容的稳定性，电容在插板前要经过长时间的高温环境的测试。即使是在100℃，高品质的电容也可以工作几千个小时。同时，提到的电容的寿命是指电容在使用过程中，电容容量不会超过标准范围变化的10%。电容寿命指的是电容容量的问题，而不是设计寿命到达之后就发生爆浆。只是无法保证电容的设计的容量标准。所以，短时期内，正常使用的板卡电容就发生爆浆的情况，这就是电容品质问题。另外，不正常的使用情况也有可能发生电容爆浆的情况。

在电源给电容器充电过程中的任一时刻，若电容器所带电荷量为q，则电容器两板间的电压U＝qC。充电电流必然流经内阻r，滤波电容器，设内阻r两端的电压为Ur，滤波电容器推荐，根据欧姆定律可知E电动势＝U＋Ur。所以不难想象，图6.12中斜直线上方的三角形面积，即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。

问题解决了！在用电源给电容器充电的过程中，只能有一半的能量被电容器储存，必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。如果电容器储存的能量很多，则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上，则对电源十分不利，这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。

至此，可能还有一个疑问：如果对电容器充电的能量利用率仅有50％，给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗？要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况，如果给大容量电容器充电，应该使用可变电动势的电源，这样可以使充电的能量利用率大大提高。