電解コンデンサ 寿命計算
定格寿命・カテゴリ上限温度・実使用温度・リプルによる自己発熱から、アルミ電解コンデンサの推定寿命を10℃2倍則で求めます。周囲温度別の一覧もあわせて表示します。
入力
計算結果
| 素子温度 Tx = Ta + ΔT | 45 ℃ |
|---|---|
| 推定寿命（計算値） | 128,000 時間 |
| 年換算（8,760 h/年） | 14.61 年 |
| 判定 | 上限（15年）の範囲内 |
周囲温度別の推定寿命（ΔT = 5 ℃ を加算・Tx が T0 を超える条件は除外）
| 周囲温度 Ta | 素子温度 Tx | 推定寿命 | 年換算 |
|---|---|---|---|
| 40 ℃ | 45 ℃ | 128,000 時間 | 14.61 年 |
| 50 ℃ | 55 ℃ | 64,000 時間 | 7.306 年 |
| 60 ℃ | 65 ℃ | 32,000 時間 | 3.653 年 |
| 70 ℃ | 75 ℃ | 16,000 時間 | 1.826 年 |
| 80 ℃ | 85 ℃ | 8,000 時間 | 0.9132 年 |
| 85 ℃ | 90 ℃ | 5,657 時間 | 0.6458 年 |
年換算は24時間365日の連続通電（8,760 h/年）前提です。断続動作の場合は実稼働時間で按分してください。 本ツールはアルミ電解コンデンサ（液体電解質）向けです。導電性高分子・固体電解コンデンサは 加速係数が異なるため対象外です。
※計算結果は参考値です。実設計では必ずデータシートと適用規格でご確認ください。［免責事項］
計算上は寿命に余裕があるのにコンデンサが膨らむ・容量が抜ける場合は、かいろんで発熱・リプルの原因を診断できます。 かいろんで診断する →
計算式と根拠
アルミ電解コンデンサの寿命は、電解液が封口部からじわじわ蒸散していく速度でほぼ決まります。 この化学反応の速度は温度で決まるため、寿命の見積もりには温度10℃ごとに寿命が2倍になるという 経験則（アレニウス則・10℃2倍則）が使われます。式は 推定寿命 Lx = L0 × 2^((T0 − Tx)/10) で、L0 はカテゴリ上限温度での保証寿命 （例：105℃品で2,000時間）、T0 はカテゴリ上限温度、Tx は実際の素子温度です。
精度を左右するのは式そのものではなく、Tx に何を入れるかです。まず Tx は室温ではありません。 コンデンサが感じているのは筐体内の温度で、密閉筐体や近くの発熱部品の影響で外気より 10〜20℃高いことも珍しくありません。さらに平滑用途ではリプル電流と等価直列抵抗（ESR）による 自己発熱（P ≒ Irms² × ESR）が加わります。本ツールでは、この上昇分を ΔT として周囲温度に 加算する形（Tx = Ta + ΔT）で扱っています。ESR は温度と周波数で変わるうえ、 リプルの扱い方はメーカーによって異なり、ΔT を加算する式のほかにリプル電流比の補正項を 別に掛ける式もあります。実設計では採用するシリーズの技術資料に載っている式に従ってください。
出てきた答えをどこまで信じるかにも限界があります。低い温度を入れると計算上は数十年という 値になりますが、電解液の蒸散は温度以外の要因（封口ゴムの経年変化など）でも進むため、 多くのメーカーは推定寿命に上限（おおむね10〜15年程度）を設けており、それを超える部分は 保証の対象外です。本ツールでは 15 年を超える計算値に「15年以上（外挿・ メーカー保証範囲外）」と注記しています。上限の考え方もメーカーによって異なるため、 最終判断は技術資料で確認してください。
あわせて押さえておきたいのが「寿命」の定義です。ここでいう寿命は、ある日突然壊れる時点では なく、容量が初期値から規定以上に低下する、あるいは tanδ・ESR が規定の範囲を超える時点を 指します（判定値はメーカー・シリーズで異なります）。したがって寿命末期は故障ではなく 性能低下として現れ、容量抜けによるリプル電圧の増大、ESR 増加による発熱の悪化という順序で 症状が出ます。設計では、温度を安全側に見積もる・ΔT を無視しない・足りなければ上位温度品や 長寿命品に替える、あるいは実装場所を熱源から離す、という手順で余裕を確保します。