交换式电源供应器依设计的功率与架构不同，可由数十颗零件，甚至数百颗零件组成。每颗零件在设计上都一定有其必要性，所以如何确认实际寿命与信赖性评估一直为各厂牌的窍门，一般电源寿命评估主要由部分关键零组件的使用寿命来决定，譬如风扇、铝质电解电容等。明纬设计的产品寿命评估须通过ORT/DMTBF/冷热冲击/Life time验证，以确保产品寿命与质量。
本文主要讨论电解电容Life time验证与寿命评估。
铝质电解电容(aluminum electrolytic capacitor)受使用条件(温度，负载等)的影响很大，长时间的运作之下，其电容值减小且损耗角(tanδ）增加，而影响其使用寿命。这种现象主要是由电容中电解质的扩散效应(diffusion effect)所导致，即电解质扩散到外封材料进而散溢到外部。一般铝质电解电容寿命可使用Arrhenius定律(化学扩散反应速率)为基础来估算，于一段时间后逐渐干涸造成容值下降/内阻(ESR)上升而造成电容损坏。当环境温度增加10℃，其寿命会减少一半，反之，如温度降低10℃，其寿命会增加1倍。
此外，下图表示典型的产品寿命期间之故障率曲线图(浴缸曲线)。
(1)初期故障期间
为了防止初期故障，在成品出货之前已筛选出不良零件和做过老化测试，因此S.P.S.交给客户时大都已进入偶发故障期间。
(2)偶发故障期间
产品稳定度与其信赖度（MTBF）有关，基本上故障率都很低，但是偶发期间的故障率与使用者的安装和工作条件（环境温度、减额、通风、振动）有关。
(3)耗损故障期间
偶发故障期后产品即进入耗损故障期间，此时大都属于零件的老化(如风扇、电解电容器)。
使用寿命(life time)与负载(load)及温度之关系
依上述浴缸曲线来探讨，对于偶发故障期间之信赖性与使用者安装或应用条件（环境温度、减额、通风、振动）有关。先屏除其他外在影响条件，以环境温度(Tamb.) 或产品机壳温度(Tcase)与负载条件执行产品寿命分析探讨。
寿命验证是以国际知名电解电容制造商提供的计算方式为根据，以CLG-150机型为例，为全灌胶机种, 其设计输出电容采用10000小时@105℃之日系品牌铝质电解电容，其电容寿命V.S 负载V.S温度之关系说明如下。
一、使用寿命与负载及环境温度之关系. : 如图(一)
1、使用寿命与负载之关系，当环温为55℃时，负载操作于100% 其寿命约为35Khrs；当负载减额至75%使用，其寿命约为57Khrs，也就是当负载减额使用至75%，寿命可提升1.6倍。
2、使用寿命与环温之关系，当负载操作于75% LOAD，其环境温度操作于55℃其寿命约为57Khrs；当环境温度下降至45℃，其寿命约增加1倍为114Khrs。
二、使用寿命与机壳温度之关系 : 如图(二)
电气性能与可靠度分析
实际从市场端取回使用10年的CLG-150产品(2008/12制品-应用于路灯)，分析产品之电气性能与可靠度，摘要重点如下:
三、电气特性-重要电器规格分析
| 重要电气项目 | 电气规格 | 实测值 |
| E.F.F | 89% | 90.1% |
| P.F | 0.95 | 0.967 |
| RIPPLE & NOISE | 150mv | 109mv |
| SETUP TIME | 3000ms | 1660 ms |
| RISE TIME | 80ms | 23ms |
| HOLD UP TIME | 50ms | 56ms |
| INRUSH CURRENT | 65A | 46.6A |
| WITHSTAND VOLTAGE | I/P-O/P:3.75KVAC I/P-FG:2KVAC O/P-FG:0.5KVAC : TEST OK |
| ISOLATION RESISTANCE | I/P-O/P, I/P-FG, O/P-FG:
100M Ohms / 500VDC | I/P-O/P:22.4GΩ
I/P-FG: 20.6GΩ
O/P-FG:30 GΩ |
小结:
1. 使用10年，满载E.F.F/P.F仍符合SPEC，表示功率组件(MOS/变压器)等组件工作损耗仍正常。
2. 输出电压涟波/启动时间/保持时间仍符合SPEC，表示输入/输出电解电容寿命，尚未进入老化周期。
3. HI-pot/绝缘阻抗，符合安规要求，表示雷击/绝缘/防水..等功能，基础能力正常。 |
四、可靠度特性-电解电容容值分析
| 电容位置 | 电容规格 | 实测值 |
| 输入端高压电容 | C5 | 150u/450V 105℃ D=0.24 NCC CLA | C:129.6uf D:0.08 ESR:0.574Ω |
| 辅助电源电容 | C120 | 22u/50V 105℃ D=0.1 NCC KY ESR=0.7Ω | C:20.9uf D:0.06 ESR:0.43Ω |
| C55 | 100u/25V 105℃ D=0.14 NCC KY ESR=0.22Ω | C:89.4uf D:0.09 ESR: 0.16Ω |
| C42 | 22u/50V 105℃ D=0.19 RUB. YXM | C:19.9uf D:0.08 ESR:2.2Ω |
| C52 | 47u/35V 105℃ D=0.12 RUB. ZLH ESR=0.22Ω | C:48.13uf D:0.06 ESR:0.183Ω |
| 输出电容 | C105 | 330u/50V 105℃ D=0.1 NCC KY ESR=0.22Ω | C:312uf D:0.025 ESR:0.037Ω |
| C106 | 330u/50V 105℃ D=0.1 NCC KY ESR=0.22Ω | C:313uf D:0.025 ESR:0.04Ω |
| C107 | 330u/50V 105℃ D=0.1 NCC KY ESR=0.22Ω | C:312uf D:0.025 ESR:0.04Ω |
| C108 | 120u/63V 105℃ D=0.09 YXG-LLC ESR=0.25Ω | C:111.7uf D:0.032 ESR:0.101Ω |
小结:
电解电容容值/D值/ESR值均符合零件规格，代表设计及零件选用符合长期信赖性需求。 |
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