Как измеряется продолжительность жизни конденсатора в часах?

2943
Frank Thomas

Я просматриваю маркетинговую информацию для моей материнской платы и заметил странное заявление о сроке службы их Nichicon 12K Black Caps .

«Supreme 12K черные конденсаторы с продолжительностью жизни по меньшей мере 12000 часов [курсив мой ]. По сравнению с другими аналогами на высокопроизводительных материнских плат, которые просто имеют продолжительность жизни в размере около 10000 часов, ASRock применяется Nichicon 12K Black Caps, которые предлагают 20% увеличенный срок службы и обеспечивают более стабильность и надежность. "

Источник

12 000 часов = 500 дней = 1,37 года.

Это не может означать, что общее время включения ПК ожидается меньше чем через полтора года, не так ли? Это, конечно, не было бы тем, что я бы выделил в моих маркетинговых материалах.

16
Разве «на 20% длиннее» не звучит намного лучше, чем «не так глупо, как некоторые другие»? fixer1234 6 лет назад 7
Согласен, но у меня есть коробки с высококачественными досками, которые я построил 10 лет назад, и которые по-прежнему пригодны для ежедневного использования (еще когда Абит был еще на снимке). У меня просто проблемы с отображением этого утверждения в реальности. Frank Thomas 6 лет назад 3
@FrankThomas: «продолжительность жизни не менее 12 000 часов» не означает, что она достигает 12 000 часов, а затем останавливается. Это означает, что если он останавливается до 12000 часов, это считается проблемой контроля качества. Гарантия производителя моего телевизора длилась, я думаю, 12 месяцев? У меня это было в течение 15 лет. Конечно, срок службы и гарантия - это не одно и то же, но принцип примерно одинаков. Lightness Races in Orbit 6 лет назад 3
Возможно, это вопрос для [Биржи Электротехники] (http://electronics.stackexchange.com/). Также см. [Capacitor Plague] (https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor_Plague), где японские конденсаторы были точкой продажи. Это было большое дело еще в 1990-х. jww 6 лет назад 1
1,37 года MTTF будет ужасно ненадежной материнской платой. Для сравнения: материнские платы сервера чаще всего остаются без изменений в течение 10 лет - хотя они используют несколько более строго выбранные компоненты и подчиняются более строгой дисциплине охлаждения (см., Что говорится о температуре ...). rackandboneman 6 лет назад 0

5 ответов на вопрос

17
Mikhail Moskalev

Я не эксперт в этой области, но посмотрите на доступную информацию.

  1. Продолжительность жизни зависит от температуры.

lifeactual = жизненная база × температураFactor × напряжениеFactor × currentFactor

lifeactual - это ожидаемый срок службы при рабочей температуре, напряжении и токе.

Срок службы - это ожидаемый срок службы при номинальной температуре, напряжении и текущей температуре. Фактор: как для алюминиевых крышек, так и для пленочных конденсаторов снижение температуры на 10oC приводит к удвоению ожидаемого срока службы. Таким образом, температурный фактор равен 2 ** (0,1 * (Тм-Тс)). Где Tm - номинальная температура, а Tc - рабочая температура.

VoltageFactor - это снижение характеристик из-за того, что рабочее напряжение ниже максимального номинального напряжения. Согласно United Chemi-Con, напряжение оказывает гораздо меньшее влияние, чем температура, на срок службы алюминиевой крышки (если напряжение не превышает номинальный максимум).

currentFactor - это снижение характеристик из-за того, что рабочий ток ниже максимального номинального тока. Ток оказывает более существенное влияние на алюминиевые конденсаторы, чем пленочные конденсаторы, из-за их более высокого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). Потеря мощности из-за ESR будет равна I2capRESR, и все эти потери мощности приводят к саморазогреву, который влияет на срок службы.

  1. Это связано с напряжением и током.

Расчет срока службы электролитических конденсаторов с понижением рейтинга

Таким образом, основываясь на нем, вы можете умножить продолжительность жизни в разы (4x - 8x)

И избегайте перегрева. Крутой ПК - долгоживущий ПК.

Но на самом деле, конденсаторы один из самых умирающих компонентов.

Хорошая ссылка. Теперь мне ясно, что измерение, скорее всего, очень консервативно по сравнению с моим ежедневным сценарием использования, и что время жизни, скорее всего, не соответствует реальным часам включения. Frank Thomas 6 лет назад 0
14
peufeu

Это попытка маркетинга, которая терпит неудачу из-за упрощения инженерной проблемы, пока она фактически не означает противоположность того, что она должна означать. И этот вопрос по всему интернету ...

Как объяснили другие, срок службы конденсатора зависит от температуры. Я выбрал случайную таблицу данных (Nichicon R5), это спецификация «выносливости»:

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

Это означает, что производитель гарантирует, что через несколько часов при определенной температуре важные характеристики (емкость и ESR) не будут ухудшаться более чем на -20% и + 50% соответственно.

Это не означает, что крышка снимается или перестает работать полностью, это просто ухудшается. Если приложение не требует полной производительности конденсатора, то оно может работать нормально в течение гораздо более длительного времени. Для ПК mobos это не так, для CPU VRM требуются высокие эксплуатационные ограничения, особенно сверхнизкое ESR из-за огромных пульсирующих токов. ESR является эквивалентным последовательным сопротивлением, и оно будет увеличиваться по мере старения конденсатора или в случае высыхания электролита, что приводит к увеличению нагрева конденсатора (из-за резистивных потерь) и ухудшению его роли сглаживания напряжения питания.

Это отличается от хорошо известной "чумы конденсатора", которая была вызвана неправильной формулой электролита. В этом случае конденсаторы не соответствовали их требованиям к сроку службы, это были дефектные изделия, которые больше не производятся.

Алюминиевые колпачки, рассчитанные на 12 часов работы при температуре 105 ° C, являются компонентами очень хорошего качества, одни из лучших из доступных. Обычно вы получаете 2 часа в час при 105 ° C, поэтому Asrock продает хороший продукт с глупым маркетингом.

Однако это не имеет значения вообще. Используя оценку времени жизни от Иллинойс Конденсаторс, которую Тим опубликовал, при 60 ° C (что уже очень жарко для мобо, время для очистки пыли!) Полимерная крышка 2000h / 105 ° C прослужит уже 40 лет, а крышка 12000h будет длиться два столетия. Температура оказывает огромное влияние!

Так что да, 12-часовые колпачки - приятное прикосновение, но они немного роскошные. Колпачки в течение 2 часов при температуре 105 ° C все равно будут работать нормально, когда компьютер устареет и будет заменен. Тем более, что температура 60 ° C, которую я использовал, довольно пессимистична, колпачки должны быть намного холоднее, чем это, если вы не работаете с высокой загрузкой процессора 24/7 и воздушный поток ужасен. Таким образом, здесь не запланировано устаревание.

Крышки, которые обвиняются в «плановом устаревании» и умирают, обычно - те, которые находятся внутри блоков питания бытовой электроники, рядом с очень горячим радиатором с низким воздушным потоком, они работают близко к максимальным характеристикам и не являются полимерными крышками но довольно низко-Z alu электролитические, которые являются более уязвимыми для тепла. Если производитель поместит туда крышку Crapxon с рейтингом 85 ° C, да, он довольно быстро «запланированно устареет». Кроме того, заглушки на плате HDMI в AV-ресивере собеседника, все заглушки 85 ° C рядом с большим горячим процессором без вентилятора и без воздушного потока, этот ресивер славится этим, все заглушки всегда умирают. Это скорее ошибка проектирования или чрезмерное снижение затрат, чем запланированное устаревание.

Алюминиевые / полимерные колпачки должны быть рядом с мощными полевыми МОП-транзисторами VRM для правильной развязки, а все это должно быть рядом с центральным процессором. Они находятся в потоке воздуха от вентилятора процессора, который охлаждает полевые транзисторы, катушки индуктивности, крышки и т. Д. Проверьте [изображение платы] (https://www.tweaktown.com/reviews/7825/asrock-fatal1ty-x99-pro -gaming-i7-motherboard-review / index3.html) это единственное место, где они могут быть. Кстати, впечатляющий VRM, 12 фаз с отличными МОП-транзисторами! Ну, это нужно для> 120 ампер при 1,2 вольт ... peufeu 6 лет назад 3
Во всяком случае, в последнем абзаце я имел в виду колпачки в переключаемых источниках питания (как в ЖК-телевизоре), где вы обычно увидите колпачок прямо рядом с горячим радиатором переключающих транзисторов, опять же, это связано с ограничениями компоновки, поэтому этого трудно избежать, но это значительно сокращает срок службы колпачка ... peufeu 6 лет назад 0
@peufeu Нет, не совсем. 4 или 5 фаза была бы более чем достаточной на этом уровне силы тока; 12 фаза просто излишняя и пустая трата пространства с современными деталями. Если что-то говорит мне, что производитель использует детали с более низкими и низкими характеристиками, а не верхние части с высокими характеристиками. Или вы смотрите на 300 + A, а не ~ 120A при 1,2 В .... madscientist159 6 лет назад 0
Это 300 € мобо (!!!!!!!!!) для любителей разгона, на этом безумном уровне цен лучше быть излишним и погруженным в змеиное масло для этого дополнительного повышения производительности на 1%! ... проверьте кучу блестящие золотые колпачки "для лучшего звучания" возле аудиочипа ... peufeu 6 лет назад 1
5
Tim_Stewart

Это действительно зависит от типа конденсатора, и здесь много факторов.

Макс. Температура Номинальная температура
окружающей среды Номинальное напряжение (в вольтах постоянного тока)
Приложенное напряжение (в вольтах постоянного тока)
Номинальный ток пульсации (мили-амперы / амперы)
Приложенный ток пульсации (мили-амперы / А)
Часть Номинальная частота пульсации

Каждый отдельный тип конденсатора измеряется по-разному.

(Радиальный / SMD / оснастка) enter image description here

(Конденсаторы полимерного типа) enter image description here

(Супер-конденсаторы) enter image description here

(Аксиальные алюминиевые электролитические конденсаторы) enter image description here

(Конденсаторы пленочного типа) Условия эксплуатации влияют на срок службы пленочных конденсаторов в непосредственной близости от алюминиевых электролитических конденсаторов. Понижение напряжения оказывает большее влияние на срок службы по сравнению с алюминиевым электролитическим конденсатором. enter image description here

(Конденсаторы керамического типа) enter image description here

«Запланированное устаревание или встроенное устаревание» в промышленном дизайне и экономике - это политика планирования или проектирования продукта с искусственно ограниченным сроком полезного использования, поэтому он через некоторое время станет устаревшим (то есть немодным или более не функциональным) В основе стратегии лежит создание долгосрочного объема продаж за счет сокращения времени между повторными покупками (называемого «сокращение цикла замены») ».

Компания, рекламирующая этот 12 000-часовой рейтинг, может быть только случаем планового или морального устаревания .

Я хотел бы обвинить инженеров-конструкторов, но я уверен, что это даже не их вина. Похоже, что компаниям уже не стыдно заниматься таким поведением, и мне не кажется хорошим бизнес-планом рекламировать вас, по сути, «сокращая цикл замены».

Рекомендации:

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

уравнения взяты из illinoiscapacitors.com, где вы также можете найти отличные калькуляторы для уравнений, упомянутых выше. http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx

Планируемое устаревание конденсаторов - это нонсенс. Точно так же, как липо-батарейки, химия сложна и стареет, вещи не могут быть полностью запечатаны, протекать и т. Д. И чем больше вы делаете против этого, тем больше вам приходится платить. Никто не заплатит цену за mobo, который использует конденсаторы, которые стоят 2 € за штуку. PlasmaHH 6 лет назад 1
Я думаю, вы говорите, что по тем же причинам они имеют срок годности ... PlasmaHH 6 лет назад 0
4
cybernard

Я не знаю, каковы характеристики этих точных конденсаторов, но исследования показали, что это также связано с температурой.

Его 12k при определенной температуре, и чем ниже рабочая температура по сравнению с номинальной температурой, тем дольше они будут работать.

Дешевые конденсаторы могут быть оценены в 50C или меньше, а хорошие 70C, возможно, больше. 50C может быть реальной проблемой, если корпус не проветривается. Если у вас есть дом без кондиционера, ваш корпус забит в плохо проветриваемом помещении, а воздушный поток плохо работает.

Я предполагаю, что из того, что я вижу в Интернете, они, вероятно, исходят из 85C, но я не знаю, какова средняя рабочая температура конденсатора в коробке, которая используется (возможно, интенсивно) 8 часов в день в комнатная комнатная температура, в коробке с достаточно агрессивным активным воздушным охлаждением. В любом случае, похоже, что существует определенная возможность для интерпретации, и что их тестирование выходит за рамки того, с чем мой стенд столкнулся бы в повседневной жизни. Frank Thomas 6 лет назад 0
0
Boja

Мой P5Q Pro заявляет

100% высококачественные проводящие полимерные конденсаторы японского производства! Срок службы VRM 5000 часов при 105 ° C (208 дней) (500 000 часов при 65 ° C (57 лет)

Я все еще использую его после 10 лет в качестве основного компьютера, 50% более половины срока службы с использованием Core2 Duo. Два года назад я обновил этот LGA775 с жестким модом и четырехъядерным процессором Xeon 5400 X / O с C / и добавил радиатор в mofsets. Имейте в виду, что высококачественный блок питания имеет решающее значение для долговечности. В последний раз я проверял (пару лет назад), вы не можете стать лучше, чем Seasonic.

Z370 заявляет 12000 часов, 105 ° C (1,36 года или 500 дней)

12000 часов при температуре 105 ° C означает 1188 000 часов при температуре 65 ° C (135,6 года) с использованием той же шкалы, что и у 10-летнего P5Q Pro. Другие факторы могут вступить в игру, учитывая тот факт, что эти новые конденсаторы более чем в два раза надежнее. Asrock хорошо бы сделал рекламу и с более низкой температурой!

И в качестве бонуса мой P5Q Pro поставляется с отключенным Intel ME [основная угроза безопасности оборудования], и его так же легко отключить на Z370 TaiChi, как и при установке этого

Похожие вопросы