MTBF寿命计算公式

1.1 MTBF（平均间隔失效时间）预估

1.1.1 概述

MTBF之计算系依据军用手册MIL-HDBK-217F“电子设备之可靠性预估”来进行，此部份涵盖了电子零件实际的应力关系、失效率。 MIL-HDBK-217的基本版本将保持不变，只有失效率的资料会更新。在评估过程之前，应确定各元器件的相关特性（如基本失效率、质量等级，环境等级等等）。

1.1.2 定义

“MTBF”的解释为“平均间隔失效时间”而MTBF是由MIL-HDBK-217E.F计算，以25℃环境温度为参考温度。

1.1.3 电解电容寿命预测

Rubycon品牌的电解电容的寿命计算公式

LX＝Lr×2[(To-Tx)/10]×2(ΔTs/Ao-ΔTj/A) ， LX：预测寿命（Hr），

Lr：制造商承诺的在最高工作温度（To）及额定纹波电流（Io）下的寿命， To：最高工作温度—105℃或85℃， Tx：实际外壳温度（℃），

ΔTs：额定纹波电流（Io）下的电解电容中心温升（℃）， ΔTj：实际纹波电流（Ix）下的电解电容中心温升（℃）， A： A＝10－0.25×ΔTj，（0≤ΔTj≤20） Ao：Ao＝10－0.25×ΔTs， 其中

ΔTs＝α×ΔTco＝α×Io2×R/（β×S）， ΔTj＝α×ΔTcx＝α×Ix2×R/（β×S），

ΔTco：额定纹波电流（Io）下的电解电容外壳温升（℃）， ΔTcx：实际纹波电流（Ix）下的电解电容外壳温升（℃）， α： 电解电容中心温升与外壳温升的比例系数， Ix： 纹波电流的实际测量值（Arms）， Io： 额定的纹波电流值（Arms）， R： 电解电容的等效串连阻抗（Ω），

S： 电解电容的表面积（cm2），S=πD×（D＋4L）/4， β： 热辐射常数，一般取β＝2.3×10×S-0.2， D： 电解电容的截面积的直径（cm）， L： 电解电容的高度（cm），

-3

α的取值与电解电容的截面积的直径的对应关系见下表： D（mm） α 3 to 8 1 10, 12.5 1.1 [(To-Tx)/10]

16, 18 1.2 2

20 1.3 22 1.3 25 1.4 30 1.5 35 1.64 nichicon品牌的电解电容的寿命计算公式

LX＝Lr×2

×2

1-(Ix/Io)/K

，

K：温升加速系数，＝10－6×（Tx－75℃）/30 （Tx≤75℃时，K值取10） 其余字符的表达含意同上。

其余品牌的电解电容的寿命计算公式

LX＝Lr×2

[(To-Tx)/10]

[1-(Ix/Io)]×ΔTo/10

2

×K，

ΔTo：最高工作温度下的电解电容中心容许温升（取ΔTo＝5℃）， K＝2，纹波电流允许的范围内； K＝4，超过纹波电流允许的范围时。