Навіть зараз далеко не кожен пристрій можна назвати 100% надійним, незважаючи на запевнення виробника. Повний захист від випадкових негативних впливів або збоїв - скоріше виключення з правил, ніж загальна практика. А тому здатність витримувати перевантаження без загрози користувачеві або роботі комплексу як і раніше залишається одним з найважливіших факторів для багатьох електронних продуктів. Термін служби, як і ступінь безпеки, готового продукту закладаються вже на етапі вибору компонентів. І відповідальний виробник розуміє це, як ніхто.
Наприклад, при виборі конденсаторів такі властивості, як ефективність ємності, стабільність частоти роботи, гранична температура і коефіцієнт еквівалентного послідовного опору часто є основними факторами, що визначають вибір. Але в кожному з цих випадків, розуміння факторів, що впливають на термін служби елемента може допомогти інженерам підібрати продукт з найкращим показником надійності.
У свою чергу, тривалий термін служби сам по собі може бути ключовою вимогою при виборі конденсаторів і в безпосередньо впливати на перевага, що віддається тій чи іншій моделі.
Конденсатори, які ініціюють такі процеси як розумний відстеження та управління точністю роботи матеріалів і компонентів, автоматично піднімають рівень захищеності систем, в які включені, або пристроїв, до складу яких входять. Вони також дозволяють при проектуванні скоротити число елементів, що входять в одну схему, зменшити розмір і вартість готового продукту без шкоди його працездатності.
Плівкові конденсатори, виготовлені на основі металізованої поліефірної або поліпропіленової слюди, мають найтриваліший термін служби. Стійкість до високого струму і перепадів температур роблять ці пристрої ідеальними для автомобільної електроніки і запобіжників в освітлювальному обладнанні. А здатність плівковою технології до самовідновлення допомагає подолати наслідки слабких пошкоджень діелектрика, які в інших умовах могли б привести до збоїв або короткого замикання.
З іншого боку, чим частіше плівковому конденсатору потрібно відновлювати цілісність діелектрика, тим відчутніше скорочується його робоча ємність, тим вище значення еквівалентного послідовного опору. До кінцевому рахунку це позначається і на терміні служби пристрою. Вирішити проблему можна лише використовуючи конденсатори з високоякісних матеріалів, ефективність роботи діелектрика в яких настільки висока, що покриває неминучі втрати під час відновлення дефектів.
Для систем з альтернативним джерелом харчування, де низьке значення еквівалентного послідовного опору автоматично одно зниження енерговитрат, термін експлуатації таких конденсатора може досягати декількох десятиліть, навіть в умовах роботи при температурі 70 ° С або вище.
Алюмінієві конденсатори присутні на ринку в такому різноманітті конструкцій, що, мабуть, серед їх лінійок можна знайти деталі з різними термінами служби. Конденсатори з рідинним електролітом, наприклад, вельми точні і зносостійкі, однак, постійне окислення електроліту призводить до поступового зниження ефективності пристрою. До того ж, для підтримки нормального робочого циклу тут потрібен постійний приплив повітря до електроліту для освіти діелектрика. Це робить алюмінієві конденсатори з рідким діелектриком дуже залежними від дати виробництва та терміну придатності.
Правда, при діаметрі від 30 мм або більше, в алюмінієвих конденсаторах як правило, використовується вже нейтральний, а не кислий електроліт. Термін життя у них може коливатися від двох до чотирьох років при збереженні зовні сприятливих умов. Ці цифри, звичайно, неточні. Кінцеве значення безпосередньо залежить від складу конкретного електроліту, використовуваного в тій чи іншій лінійці.
Тверді "полімерно-алюмінієві" або "органічні полімерні" конденсатори в свою чергу дуже відрізняються в термінах служби.
У деяких технічних описах даного виду пристроїв, які оцінюють їх з точки зору робочих властивостей, таких як ємність, коефіцієнт еквівалентного послідовного опору, тип корпусу, називається цифра в 1000 годин. Важливо розуміти, що 1000 годин в даному випадку - не термін служби конденсатора. Це скоріше витривалість, стійкість до випробувань, отримана в результаті прискореного тестування.
Керамічні конденсатори комерційного зразка - сплавні за своєю природою. Типовим матеріалом для електрода в них є нікель. Перехід на нього, який співпав з поступовою відмовою від використання дорогоцінних металів дозволив підвищити стійкість системи в перевантажень. Популярні склади діелектричної кераміки, такі як X7R і X5R, засновані на титанаті барію з додаванням діоксиду марганцю і никелеутримуючого сполуками, що запобігають зниження діелектричних властивостей в процесі випалу. У підсумку, чим краще склад діелектрика в конденсаторі, тим вище його надійність і термін служби.
Конденсатори, діелектрик яких виготовлений з танталу, мають виключно довгий термін служби. Будучи повністю твердими ці компоненти практично не зношуються механічно.
Найбільш поширеною помилкою при використанні пристроїв на основі танталу є так звана "включеність". Вона зустрічається там, де присутній покрокове підвищення напруги і конденсатор може прийняти зайвий початковий струм. В результаті перевантаження, наклалася на збій або початковий дефект діелектрика, конденсатор може повністю вийти з ладу, буду не в змозі відновити отримані пошкодження.
На цьому тлі особливо вигідно виглядають полімерно-танталові конденсатори, здатні до самовідновлення, і більш стійкі до помилок подібного роду. Дослідження показали, що термін служби елемента накопичення в них може досягати сотень або навіть тисяч років. Чого, однак, не скажеш про інших матеріалах, які складають конструкцію конденсатора. Таких, як, наприклад, епоксидні смоли.
Виробники конденсаторів, такі як Murata. AVX і подібні до них, як правило, мають найжорстокіші системи відбору та перевірки танталових конденсаторів. Це дозволяє ще на етапі виробництва відсіяти все потенційно слабкі пристрої, які не здатні витримати потрібне напруження, силу струму і їх коливання в межах розрахункових вимог.
Проте, не варто забувати, що будь-які екстрені і стресові ситуації, перепади і скачки напруги відображаються на роботі конденсаторів. Вплинути на них можуть також неправильні умови пайки, що порушують коефіцієнт теплового розширення матеріалів, що входять до складу пристрою. А також відношення номінального напруги пристрою в ставленні до прикладеній напрузі. З цієї причини, більшість останніх розробок в області полімерно-танталових конденсаторів зводяться до спроб отримати моделі, що витримують напругу від 63V і вище.