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省電燈泡《別》買一堆放家裡備用,電解電容是有保存期限與使用壽命的

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可能很多人不知道「鋁質電解電容」(以下簡稱電解電容)是有「存放期限」的,也就是有「保存期限(self life)」,其實很多電子零件也都有其各自不同的保存期限。比較嚴重的是電解電容的保存期限並不是組裝上了電路板後就沒事,那些內裝有電解電容的電子產品如果存放太久沒有上電,也可能會出現電容失效或是上電後電容瞬間「啵」一聲爆掉的問題。







這是因為這種電解電容的內部使用了濕式電解質(它其實是一種熔融狀態且可以產生自由離子的化學物質,因為將電解液浸潤在多孔性紙上來當成電容的電解質,所以稱之為「濕式」,以與真正「液態」電容做區別),這些濕式電解質如果長時間沒有被「活化/充放電(reforming)」就會漸漸地發生分層或沈澱現象(其表現類似乾掉,所以很多人會以電解質乾掉來稱呼之),最後影響到其導電功能(電器特性漂移),甚至失效不導通或通電後直接爆掉等問題。一般使用固態電容、鉭質電容或多層陶瓷電容則沒有這類問題。

(電解電容的保存期限一般為1~2年,不同廠商的保存期限會有不同,此議題不在本文討論範圍。)

其實,就算是正常使用,這種濕式電解電容還有壽命較低的問題,隨著使用時間推移,其化學電解質也會跟著老化或逐漸揮發。

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既然濕式電解電容有保存期限及低壽命的缺點,那你知道市面上有那些電器產品會使用這種濕式電解電容零件嗎?

幾乎很多平價或較便宜的電子產品都會使用這種濕式電解電容,尤其是在交流與直流轉換的線路中最常使用,所以一般我們只要看到插在市電(110V或220V)的電源供應器或是設備當中幾乎都可以看到它的身影,因為它可以在整流線路中起到穩定電壓的作用。

螺旋省電燈泡(CFL)及LED燈泡都不建議買太多存放家裡備用

其實,就連你意想不到的「螺旋省電燈泡」及「LED燈泡」內都有這種濕式電解電容的存在,這些電子式的燈泡因為直接使用交流電,所以都畢竟經過整流之後才能恆定使用,否則就會發生閃爍問題,它們與我們以前熟知的鎢絲燈泡直接用交流電加熱鎢絲的原理不同,所以不建議你一次買一大堆的「螺旋省電燈泡」或「LED燈泡」放家裡備用,等有需要的時候再去買來用就好了。

其實,就連你我現在最熟悉的「USB充電器」也幾乎都有這種濕式電解電容的痕跡,沒錯就是你我都在用小小手機的USB充電器裡面都有這種電解電容。

因為濕式電解電容比起其他的固態電容或積層陶瓷電容在價錢上便宜非常多,而且其電容量及電壓等級的運用也非常廣,其電容量從0.1µF到2,700,000µF(2.7F),電壓等級從4V到630V都有,也就是說不考慮長期可靠度的情況下其產品幾乎可以應用在所有的電子設備中。

但也不要因為濕式電解電容的長期可靠度低就不敢使用,因為在正常的使用情況下,這種濕式電解電容的使用壽命幾乎都有6~10年以上,這對一般的消費性產品來說已經足夠了,而且使用環境溫度的高低也會直接影響其壽命,一般來說溫度每降低10°C,電解電容的使用壽命就會增加1倍。

如果我已經買一堆的螺旋省電燈泡(CFL)及LED燈泡在家備用,又該如何處理?

如果你不嫌麻煩的話,工作熊個人的建議你每隔一段時間就將庫存的燈泡拿出來輪流使用一下,比如說每隔1~2個月就換一次燈泡,當然建議你最好選擇那些容易更換燈泡的位置~

後記:

話說回來,工作熊之前其實也買過一堆的LED燈泡,放了超過2年,到目前為止好像也只有一顆燈泡上電後亮了一下馬上聽到"啵"聲之後就沒再亮過,剩下10幾顆好像也沒有多大問題,難道是現在電子零件的品質有所提昇?還是廠商對電解電容的壽命預估太保守?

不過,既然我們已經知道電子產品也是有保存期限,包含省電燈泡與LED燈泡,而且電子產品通常會隨著時間推移而越來越便宜,所以還是不建議一次買太多的電子產品囤積。


延伸閱讀:
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多層陶瓷電容(MLCC)落下後破裂並掉落分析(應力)
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