Bagaimana rentang usia kapasitor diukur dalam satuan jam

18

Saya mencari-cari informasi pemasaran untuk motherboard saya , dan melihat pernyataan aneh mengenai umur Nichicon 12K Black Caps mereka .

"Supreme 12K kapasitor hitam dengan rentang hidup setidaknya 12.000 jam [penekanan ditambahkan]. Dibandingkan dengan rekan-rekan lain di motherboard kelas atas yang hanya memiliki rentang hidup sekitar 10.000 jam, ASRock menerapkan Nichicon 12K Black Caps yang menawarkan rentang hidup 20% lebih lama dan memberikan lebih banyak stabilitas dan keandalan. "

Sumber

12.000 Jam = 500 Hari = 1.37 Tahun.

Ini tidak dapat berarti bahwa total waktu yang dihidupkan untuk PC diperkirakan kurang dari satu setengah tahun, bukan? Tentu saja itu bukan sesuatu yang akan saya soroti dengan jelas dalam materi pemasaran saya.

Frank Thomas
sumber
7
Bukankah "20% lebih lama" terdengar jauh lebih baik daripada "tidak seburuk beberapa orang lain"?
fixer1234
3
Setuju, tapi saya punya kotak dengan papan kelas atas yang saya buat 10 tahun lalu yang masih layak untuk digunakan sehari-hari (dulu ketika Abit masih di dalam gambar). Saya hanya kesulitan memetakan pernyataan ini menjadi kenyataan.
Frank Thomas
3
@FrankThomas: "umur setidaknya 12.000 jam" tidak berarti sampai 12.000 jam kemudian berhenti. Itu berarti jika berhenti sebelum 12.000 jam maka itu diperlakukan sebagai masalah kontrol kualitas. Garansi pabrik TV saya bertahan saya pikir 12 bulan? Saya sudah memilikinya selama 15 tahun. Sekarang tentu saja umur dan garansi bukan hal yang sama, tetapi prinsipnya kira-kira sama ..
Lightness Races with Monica
1
Mungkin menjadi pertanyaan untuk Rekayasa Stack Exchange . Juga lihat Kapasitor Wabah , di mana kapasitor Jepang adalah titik penjualan. Itu adalah masalah besar di tahun 1990-an.
jww
1,37 tahun MTTF akan menjadi mainboard yang sangat tidak bisa diandalkan. Sebagai perbandingan: Server utama server lebih sering daripada tidak akan membuat 10 tahun utuh - meskipun mereka menggunakan komponen yang agak lebih ketat dipilih dan tunduk pada disiplin pendinginan yang lebih baik (lihat apa yang dikatakan tentang suhu ...).
rackandboneman

Jawaban:

17

Saya bukan ahli dalam bidang ini, tetapi lihat info yang tersedia.

  1. Umur terkait suhu.

lifeactual = lifebase × temperatureFactor × voltageFactor × currentFactor

lifeactual adalah harapan hidup pada suhu operasi, tegangan, dan arus.

lifebase adalah harapan hidup pada suhu pengenal, tegangan, dan suhu saat ini. Faktor : Untuk kapasitor dan kapasitor film, penurunan suhu 10oC menghasilkan dua kali lipat dari harapan hidup. Jadi faktor suhu adalah 2 ** (0,1 * (Tm − Tc)). Di mana Tm adalah temp nilai dan Tc adalah temp operasi.

voltageFactor adalah derating karena tegangan operasi lebih rendah dari tegangan pengenal maksimum. Menurut United Chemi-Con, tegangan memiliki efek yang jauh lebih kecil daripada suhu pada umur dari Al e-cap (kecuali tegangan melebihi nilai maksimum yang diberikan)

currentFactor adalah penurunan yang disebabkan oleh arus operasi yang lebih rendah dari nilai arus maksimum. Saat ini memiliki efek yang lebih signifikan pada Al e-caps daripada kapasitor film karena resistensi seri setara yang lebih tinggi (ESR). Kehilangan daya karena ESR akan sama dengan I2capRESR dan semua kehilangan daya ini menyebabkan pemanasan sendiri yang akan mempengaruhi umur.

  1. Tegangan dan arus terkait.

Menghitung Umur Kapasitor Elektrolit dengan De-Rating

Jadi berdasarkan itu Anda dapat melipatgandakan umur dalam waktu (4x - 8x)

Dan hindari terlalu panas. Cool PC - PC lama.

Tapi sungguh, kapasitor salah satu komponen yang paling sekarat.

Mikhail Moskalev
sumber
1
Tautan yang bagus. Sekarang jelas bagi saya bahwa pengukurannya cenderung sangat konservatif, dibandingkan dengan kasus penggunaan sehari-hari saya, dan bahwa jam seumur hidup kemungkinan tidak mewakili jam nyala di dunia nyata.
Frank Thomas
15

Ini adalah upaya pemasaran yang gagal karena terlalu menyederhanakan masalah teknik sampai sebenarnya berarti kebalikan dari apa yang seharusnya berarti. Dan pertanyaan ini ada di seluruh internet ...

Seperti yang dijelaskan oleh yang lain, umur kapasitor tergantung pada suhu. Saya memilih lembar data acak (Nichicon R5), ini adalah spesifikasi "daya tahan":

Test condition      105°C, rated voltage 2000Hrs.
Capacitance change  Within ±20% of initial value before test
tan δ               150% or less than the initial specified value
ESR                 150% or less than the initial specified value
Leakage current     Less than or equal to the initial specified value

Ini berarti pabrikan menjamin bahwa setelah beberapa jam pada suhu tertentu, spesifikasi penting (kapasitansi dan ESR) tidak akan menurun lebih dari -20% dan + 50% masing-masing.

Itu tidak berarti tutupnya keluar atau berhenti bekerja sepenuhnya, itu hanya menurunkan. Jika aplikasi tidak memerlukan kinerja penuh dari kapasitor, maka mungkin berfungsi dengan baik untuk waktu yang lebih lama. Untuk PC mobo, ini bukan masalahnya, topi berkinerja tinggi diperlukan pada CPU VRM, terutama ESR sangat rendah karena arus riak besar yang terlibat. ESR adalah resistansi seri yang setara, dan akan meningkat seiring kapasitor bertambah tua atau jika elektrolit mengering, yang membuat kapasitor panas lebih banyak (karena kerugian resistif) dan berkinerja lebih buruk pada peran perataan tegangan suplai.

Ini berbeda dari "wabah kapasitor" yang terkenal karena formula elektrolit yang salah. Dalam hal ini kapasitor tidak memenuhi spesifikasi seumur hidup mereka, mereka adalah produk yang rusak yang tidak lagi diproduksi.

Sekarang, tutup Alu-polimer yang diberi peringkat selama 12k jam pada 105 ° C adalah komponen berkualitas sangat baik, beberapa yang terbaik tersedia. Biasanya Anda akan mendapatkan 2k jam tutup 105 ° C, jadi Asrock menjual produk yang bagus dengan pemasaran bodoh.

Namun itu tidak masalah sama sekali. Menggunakan perkiraan seumur hidup dari Illinois Capacitors yang diposting Tim, pada 60 ° C (yang sudah sangat panas untuk mobo, waktu untuk membersihkan debu!) Tutup polimer 2000h / 105 ° C akan bertahan selama 40 tahun, dan tutup 12000h akan bertahan dua abad. Suhu memiliki pengaruh yang sangat besar!

Jadi, ya topi 12k jam adalah sentuhan yang bagus tapi agak mewah. Tutup 2k jam 105 ° C masih akan berfungsi dengan baik ketika komputer menjadi usang dan diganti. Terutama karena suhu 60 ° C yang saya gunakan cukup pesimistis, tutupnya harus jauh lebih dingin dari ini kecuali Anda menjalankan beban cpu tinggi 24/7 dan aliran udara mengerikan. Jadi, tidak ada rencana usang di sini.

Tutup yang dituduh "usang" dan mati biasanya adalah yang ada di dalam catu daya elektronik konsumen, tepat di sebelah pendingin panas dengan aliran udara rendah, tutupnya mendekati spesifikasi maksimum dan bukan tutup polimer tetapi elektrolitik alu-Z rendah yang lebih rentan terhadap panas. Jika pabrikan menempatkan cap crapxon merek 85 ° C di sana, ya itu akan "usang" dengan cukup cepat. Juga tutup pada papan HDMI di penerima AV sobat, semua tutup 85 ° C di sebelah CPU panas besar tanpa kipas dan tanpa aliran udara, penerima ini terkenal dengan ini, semua tutup selalu mati. Ini lebih merupakan kesalahan desain atau pemotongan biaya yang berlebihan daripada keusangan yang direncanakan.

peufeu
sumber
3
Tutup aluminium / polimer harus tepat di sebelah MOSFET daya VRM untuk decoupling yang tepat, dan semua ini harus tepat di sebelah CPU. Mereka duduk di aliran udara dari kipas cpu, yang mendinginkan FET, induktor, topi, dll. Periksa papan gambar, ini adalah satu-satunya tempat mereka bisa. Omong-omong, VRM yang mengesankan, 12 fase dengan MOSFET yang luar biasa juga! Nah, itu diperlukan untuk> 120 ampere pada 1,2 volt ...
peufeu
Lagi pula, dalam paragraf terakhir saya merujuk pada tutup dalam switching catu daya (seperti di TV LCD) di mana Anda biasanya akan melihat topi tepat di sebelah pendingin panas dari transistor switching, sekali lagi ini karena kendala tata letak sehingga sulit untuk dihindari, tetapi tutupnya lebih pendek seumur hidup ...
peufeu
@peufeu Tidak, tidak juga. Fase 4 atau 5 akan lebih dari cukup pada level ampere itu; 12 fase hanya berlebihan dan terbuang ruang papan dengan bagian-bagian modern. Jika ada yang memberitahu saya pabrikan menggunakan bagian yang berperingkat lebih rendah dan lebih rendah, bukan bagian atas baris peringkat tinggi. Atau Anda melihat 300 + A, bukan ~ 120A pada 1.2V ....
madscientist159
1
Ini adalah 300 € mobo (!!!!!!!!!) untuk para fanatik overclocking, pada tingkat harga gila ini, lebih baik menjadi berlebihan dan dicelupkan ke dalam minyak ular untuk tambahan peningkatan kinerja 1%! ... lihat banyak grup tutup emas mengkilap "untuk suara yang lebih baik" di dekat chip audio ...
peufeu
7

Ini benar-benar tergantung pada jenis kapasitor, dan ada banyak faktor yang terlibat.

Rating Suhu Maks. Suhu
Ambient Tegangan Nilai Terukur (dalam Volts DC)
Tegangan Terapan (dalam Volts DC)
Nilai Arus Riak (mili-amp / Amps)
Arus Riak Diterapkan (mili-amp / A)
Bagian yang Diperingkat Dengan Riak (persentase)

Setiap jenis kapasitor individu diukur secara berbeda.

(Radial / SMD / snap-in) masukkan deskripsi gambar di sini

(Kapasitor tipe polimer) masukkan deskripsi gambar di sini

(Super-Kapasitor) masukkan deskripsi gambar di sini

(Kapasitor tipe elektrolit aluminium aksial) masukkan deskripsi gambar di sini

(Kapasitor jenis film) Kondisi pengoperasian mempengaruhi umur kapasitor film dengan cara yang dekat dengan kapasitor elektrolit aluminium. Tegangan de-rating memiliki efek lebih besar pada kehidupan dibandingkan dengan kapasitor elektrolitik aluminium. masukkan deskripsi gambar di sini

(Kapasitor tipe keramik) masukkan deskripsi gambar di sini

"Keusangan terencana, atau keusangan bawaan, dalam desain industri dan ekonomi adalah kebijakan merencanakan atau merancang suatu produk dengan masa manfaat terbatas secara artifisial, sehingga akan menjadi usang (yaitu, tidak modis atau tidak lagi berfungsi) setelah periode tertentu waktu. Alasan di balik strategi adalah untuk menghasilkan volume penjualan jangka panjang dengan mengurangi waktu antara pembelian berulang (disebut sebagai "memperpendek siklus penggantian"). "

Perusahaan mengiklankan bahwa peringkat 12.000 jam mungkin saja merupakan kasus keusangan terencana, atau keusangan bawaan .

saya ingin menyalahkan insinyur desain, tapi saya yakin itu bukan kesalahan mereka. Perusahaan tampaknya tidak memiliki rasa malu sama sekali lagi terlibat dalam perilaku ini, dan bagi saya tampaknya tidak seperti rencana bisnis yang baik untuk mengiklankan Anda pada dasarnya "memperpendek siklus penggantian".

referensi:

https://en.wikipedia.org/wiki/Planned_obsolescence

persamaan diambil dari illinoiscapacitors.com, di mana Anda juga dapat menemukan kalkulator bagus untuk persamaan yang disebutkan di atas. http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx

Tim_Stewart
sumber
2
Keusangan yang direncanakan untuk kapasitor adalah omong kosong. Sama seperti baterai lipo, kimia ini kompleks dan bertambah usia, hal-hal tidak dapat disegel dengan sempurna dan bocor dll. Dan semakin Anda lakukan melawannya, semakin banyak Anda harus membayar. Tidak ada yang akan membayar harga untuk mobo yang menggunakan kapasitor yang harganya 2 € per pop.
PlasmaHH
Saya kira Anda mengatakan bahwa untuk alasan yang sama mereka memiliki umur simpan ...
PlasmaHH
4

Saya tidak tahu spesifikasi dari kapasitor yang sebenarnya itu, tetapi penelitian telah menunjukkan bahwa ini juga terkait suhu.

12k pada suhu tertentu, dan semakin rendah suhu operasi dibandingkan dengan suhu pengenal semakin lama akan bertahan.

Kapasitor murah dapat dinilai pada 50C atau kurang, dan bagus 70C mungkin lebih. 50C bisa menjadi masalah nyata jika case tidak berventilasi baik. Jika Anda memiliki rumah tanpa AC, kasing Anda dijejalkan ke area yang berventilasi buruk, dan aliran udara yang dimilikinya buruk.

cybernard
sumber
Saya menduga, hanya dari apa yang saya lihat online, bahwa mereka mungkin baseline dari 85C, tapi saya tidak tahu apa suhu operasi rata-rata kapasitor dalam kotak yang digunakan (mungkin sangat) 8 jam sehari dalam ruang temp kamar, dalam sebuah kotak dengan pendingin udara aktif yang cukup agresif. Either way, yang tampak seperti pasti ada ruang untuk interpretasi dan bahwa pengujian mereka melampaui apa yang akan dihadapi rig saya dalam kehidupan sehari-hari.
Frank Thomas
-1

Status P5Q Pro saya

100% Kapasitor Polimer Konduktif Buatan Jepang Berkualitas Tinggi! Masa hidup VRM 5000 jam @ 105 ° C, (208 hari) (500.000 jam @ 65 ° C (57 tahun)

Saya masih menggunakannya setelah 10 tahun sebagai komputer utama saya, 50% oc'd selama lebih dari setengah dari hidupnya menggunakan core2 duo. Dua tahun lalu saya memperbarui LGA775 ini dengan mod keras & O / C Xeon quad core 5400 & menambahkan heatsink ke mofsets. Ingatlah bahwa PSU berkualitas tinggi juga penting untuk umur panjang. Terakhir saya periksa (beberapa tahun yang lalu) Anda tidak bisa lebih baik dari Seasonic.

Z370 menyatakan 12000 jam, 105 ° C (1,36 tahun atau 500 hari)

12000 jam pada @ 105 ° C, diterjemahkan menjadi 1.188.000 jam pada 65 ° C (135,6 tahun) menggunakan skala yang sama dengan P5Q Pro yang berusia 10 tahun. Faktor-faktor lain mungkin ikut berperan mengingat fakta bahwa kapasitor baru ini dua kali lebih andal. Asrock akan melakukan iklan dengan baik dengan suhu yang lebih rendah juga!

Dan sebagai bonus, P5Q Pro saya hadir dengan Intel ME [ancaman keamanan perangkat keras utama] dinonaktifkan, dan mudah untuk dinonaktifkan pada Z370 TaiChi saat memasang ini

Boja
sumber