¿Cómo se mide la vida útil de los condensadores en horas?

Estoy revisando la información de marketing de mi placa base , y noté una declaración extraña con respecto a la vida útil de sus Nichicon 12K Black Caps .

"Condensadores negros de 12K supremos con una vida útil de al menos 12,000 horas [énfasis agregado]. En comparación con otras contrapartes en placas base de alta gama que simplemente tienen una vida útil de alrededor de 10,000 horas, ASRock aplicó tapas negras Nichicon 12K que ofrecen un 20% más de vida útil y proporcionan más estabilidad y fiabilidad ".

Fuente

12,000 horas = 500 días = 1.37 años.

Esto no puede significar que se espera que el tiempo total de encendido de la PC sea inferior a un año y medio, ¿verdad? Ciertamente, no sería algo que destacaría en mi material de marketing.

No soy un experto en esta área, pero mira la información disponible.

1. La vida útil está relacionada con la temperatura.

lifeactual = base de vida × temperaturaFactor × voltajeFactor × corrienteFactor

lifeactual es la esperanza de vida a la temperatura de operación, voltaje y corriente.

La base de vida es la esperanza de vida a la temperatura nominal, voltaje y temperatura actual. Entonces el factor de temperatura es 2 ** (0.1 * (Tm − Tc)). Donde Tm es la temperatura nominal y Tc es la temperatura de funcionamiento.

VoltageFactor es la reducción debido a que el voltaje de operación es menor que el voltaje nominal máximo. Según United Chemi-Con, el voltaje tiene un efecto mucho menor que la temperatura en la vida útil de un Al e-cap (a menos que el voltaje exceda el máximo nominal)

currentFactor es la reducción debido a que la corriente de operación es menor que la corriente nominal máxima. La corriente tiene un efecto más significativo en las tapas de Al e que los condensadores de película debido a su mayor resistencia en serie equivalente (ESR). La pérdida de energía debido a la ESR será igual a I2capRESR y toda esta pérdida de energía conduce a un autocalentamiento que afectará la vida útil.

2. Es voltaje y corriente relacionados.

Cálculo de la vida útil de los condensadores electrolíticos con reducción de potencia

Entonces, basándose en él, puede multiplicar la vida útil en tiempos (4x - 8x)

Y evite el sobrecalentamiento. Cool PC: PC de larga duración.

Pero realmente, los condensadores son uno de los componentes más moribundos.

Este es un intento de comercialización que falla debido a la simplificación excesiva de un problema de ingeniería hasta que realmente significa lo contrario de lo que se supone que significa. Y esta pregunta está en Internet ...

Como explicaron los demás, la vida útil del condensador depende de la temperatura. Elegí una hoja de datos aleatoria (Nichicon R5), esta es la especificación de "resistencia":

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

Esto significa que el fabricante garantiza que después de varias horas a una temperatura específica, las especificaciones importantes (capacitancia y ESR) no se degradarán en más de -20% y + 50% respectivamente.

No significa que la tapa se salga o deje de funcionar por completo, simplemente se degrada. Si la aplicación no requiere el rendimiento completo del condensador, entonces puede funcionar bien durante mucho más tiempo. Para los mobos de PC este no es el caso, se requieren límites de alto rendimiento en CPU VRM, especialmente ESR ultra bajo debido a las enormes corrientes de ondulación involucradas. La ESR es una resistencia en serie equivalente, y aumentará a medida que el condensador envejezca o si el electrolito se seca, lo que hace que el condensador se caliente más (debido a pérdidas resistivas) y tenga un rendimiento peor en su función de suavizado de voltaje de suministro.

Esto es diferente de la conocida "plaga de condensadores" que se debió a una fórmula defectuosa de electrolitos. En este caso, los condensadores no cumplían con sus especificaciones de por vida, eran productos defectuosos que ya no se fabrican.

Ahora, las tapas de polímero de aluminio con capacidad para 12k horas a 105 ° C son componentes de muy buena calidad, algunos de los mejores disponibles. Por lo general, obtendría 2k horas de tapas de 105 ° C, por lo que Asrock está vendiendo un buen producto con marketing tonto.

Sin embargo, no importa en absoluto. Usando la estimación de por vida de los capacitores de Illinois que Tim publicó, a 60 ° C (que ya está muy caliente para un mobo, ¡es hora de limpiar el polvo!), La tapa de polímero de 2000 h / 105 ° C duraría 40 años, y la tapa de 12000 h duraría dos siglos. ¡La temperatura tiene una gran influencia!

Entonces, sí, las gorras de 12k horas son un buen toque, pero son un poco lujosas. Las tapas de 2k horas a 105 ° C seguirían funcionando bien cuando la computadora se vuelva obsoleta y sea reemplazada. Especialmente dado que la temperatura de 60 ° C que utilicé es bastante pesimista, las tapas deberían ser mucho más frías que esto a menos que ejecute una carga de CPU alta las 24 horas del día, los 7 días de la semana y el flujo de aire sea terrible. Por lo tanto, no hay obsolescencia planificada aquí.

Las tapas que están acusadas de "obsolescencia planificada" y mueren son generalmente las que están dentro de las fuentes de alimentación de los productos electrónicos de consumo, justo al lado de un disipador de calor muy caliente con bajo flujo de aire, se ejecutan cerca de las especificaciones máximas y no son tapas de polímero sino electrolíticos de aluminio con bajo contenido de Z que son más vulnerables al calor. Si el fabricante coloca allí una tapa con clasificación de 85 ° C de crapxon, sí, se convertirá en "obsolescencia planificada" bastante rápido. También las tapas de la placa HDMI en el receptor de AV de un amigo, todas las tapas de 85 ° C junto a una gran CPU caliente sin ventilador y sin flujo de aire, este receptor es famoso por esto, todas las tapas siempre mueren. Sin embargo, esto es más un error de diseño o una reducción de costos excesiva que la obsolescencia planificada.

Esto realmente depende del tipo de condensador, y hay muchos factores involucrados.

Tensión nominal máxima Temperatura ambiente Tensión nominal (en voltios CC)
Tensión aplicada (en voltios CC)
Corriente de ondulación nominal (miliamperios / amperios)
Corriente de ondulación aplicada (miliamperios / A)
Parte clasificada con ondulación (porcentaje)

Cada tipo individual de condensador se mide de manera diferente.

(Radial / SMD / complemento)

(Condensadores tipo polímero)

(Supercondensadores)

(Condensadores axiales de tipo electrolítico de aluminio)

(Condensadores tipo película) Las condiciones de funcionamiento afectan la vida útil de un condensador de película de manera muy similar a los condensadores electrolíticos de aluminio. La reducción de voltaje tiene un mayor efecto en la vida en comparación con un condensador electrolítico de aluminio.

(Condensadores tipo cerámica)

"La obsolescencia planificada, o la obsolescencia incorporada, en el diseño industrial y la economía es una política de planificación o diseño de un producto con una vida útil artificialmente limitada, por lo que quedará obsoleto (es decir, pasado de moda o ya no funcional) después de un cierto período de tiempo. El fundamento de la estrategia es generar un volumen de ventas a largo plazo reduciendo el tiempo entre compras repetidas (denominado "acortar el ciclo de reemplazo") ".

La compañía que anuncia que la calificación de 12,000 horas puede ser un caso de obsolescencia planificada u obsolescencia incorporada .

Me gustaría culpar a los ingenieros de diseño, pero estoy seguro de que ni siquiera fue su culpa. Parece que las empresas ya no tienen vergüenza de participar en este comportamiento, y no me parece un buen plan de negocios para anunciar que esencialmente está "acortando el ciclo de reemplazo".

referencias:

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

ecuaciones tomadas de illinoiscapacitors.com, donde también puede encontrar ingeniosas calculadoras para las ecuaciones mencionadas anteriormente. http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx

No sé cuáles son las especificaciones de esos condensadores exactos, pero la investigación ha demostrado que también está relacionado con la temperatura.

Son 12k a una temperatura específica, y cuanto más baja es la temperatura de funcionamiento en comparación con la temperatura nominal, más durarán.

Los condensadores baratos se pueden clasificar a 50 ° C o menos, y los buenos 70 ° C posiblemente más. 50C puede ser un problema real si el caso no está bien ventilado. Si tiene una casa sin aire acondicionado, su caja está insertada en un área mal ventilada y el flujo de aire en el interior es malo.

Mi P5Q Pro indica

¡Condensadores de polímero conductivo 100% de alta calidad fabricados en Japón! VRM 5000 horas de vida útil a 105 ° C, (208 días) (500,000 horas a 65 ° C (57 años)

Todavía lo uso después de 10 años como mi computadora principal, el 50% ocupó durante más de la mitad de su vida usando core2 duo. Hace dos años actualicé este LGA775 con un mod rígido y O / C'd Xeon quad core 5400 y agregué un disipador de calor a los mofsets. Tenga en cuenta que una fuente de alimentación de alta calidad es CRUCIAL para la longevidad también. Lo último que revisé (hace un par de años) no puede ser mejor que Seasonic.

Z370 indica 12000 horas, 105 ° C (1.36 años o 500 días)

12000 horas a @ 105 ° C, se traduce en 1,188,000 horas a 65 ° C (135.6 años) usando la misma escala que el P5Q Pro de 10 años. Otros factores pueden entrar en juego dado el hecho de que estos nuevos condensadores son más del doble de confiables. ¡Asrock también habría hecho una buena publicidad con una temperatura más baja!

Y como beneficio adicional, mi P5Q Pro viene con Intel ME [gran amenaza de seguridad de hardware] deshabilitado, y es tan fácil de deshabilitar en el Z370 TaiChi como instalar esto