[发明专利]一种固体钽电解电容器寿命预测方法

摘要

一种固体钽电解电容器寿命预测方法，它有五大步骤：一、采集漏电流和电容量退化数据；二、确定退化轨迹模型和加速退化模型；三、外推各应力水平下钽电容的伪失效寿命；四、伪寿命分布假设检验及其未知参数估计；五、外推估计正常应力下钽电容的寿命。本发明利用灰色理论自适应双参数预测模型来建立电容器的退化轨迹模型，外推各应力水平下钽电容的伪失效寿命，结合阿伦尼斯加速退化模型，检验钽电容的伪寿命分布假设并估计其未知参数，外推估计正常应力下钽电容的寿命分布总体参数，形成基于漏电流和电容量退化的钽电容寿命预测曲线。它无需寿命试验，缩短了试验时间，节约了试验成本，解决了传统寿命预测精度不高、与工程实际不相适应的难题。

主权项

一种固体钽电解电容器寿命预测方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一、采集漏电流和电容量退化数据；对片式固体钽电容，采用恒定应力加速退化试验，试验分别在85℃和145℃这两种温度应力下进行；各应力下的试验样本数为5个，各电容和漏电流参数测量时间间隔均为72小时，分别采集漏电流和电容量退化数据；步骤二、确定退化轨迹模型和加速退化模型；采用灰色自适应双参数预测模型建立各样本在对应温度应力下的退化轨迹；选择与温度有关的阿伦尼斯即Arrhenius模型作为加速退化模型；步骤三、外推各应力水平下钽电容的伪失效寿命；利用灰色自适应双参数预测模型对退化参数进行中长期预测，结合漏电流和电容量的退化失效阈值，当漏电流或者电容量达到其相应退化失效阈值时，可认为样本失效；即选取两者中先达到失效阈值的参数对应的时间作为钽电容样本在该温度应力下的失效时间；步骤四、伪寿命分布假设检验及其未知参数估计；通过步骤三可得到各样本在对应温度下的伪寿命，对各温度下的5个样本的伪寿命进行weibull、正态分布、指数分布检验，选取符合度最好的分布，再利用样本伪寿命值估计该分布的未知参数；步骤五、外推估计正常应力下钽电容的寿命；通过步骤四得到各温度应力下样本符合度最好的分布和该分布的未知参数估计值，即通过概率统计得到两组温度应力下样本的平均伪寿命，将两组平均伪寿命和温度值代入Arrhenius加速模型中辨识模型未知参数，将钽电容正常温度应力代入，即外推得到正常应力下钽电容的寿命。