background image

 

 

 

“EA” ALUMINUM  

ELECTROLYTIC CAPACITORS

 

EXTREME APPLICATON 

 

HIGHLIGHTS  

 

 

 

 

APPLICATION 

Capacitance –50-500,000

µ

F   

 

 

 

U.P.S Systems 

Voltage –15 to 500 WVDc 

 

 

 

 

Inverters/P.C.U.s. 

-10%, + 20%  Tolerance and  

 

 

 

Motor Special Controls  

-10%, + 50%   

 

 

 

 

 

Computers 

 

Temperature Range  -40ºC to +85ºC 

 

 

Power Filtering 

Case Sizes – 1 x 2-1/8 to 3 x 8.625 inches 

 

 

Power Supplies 

Grade – Computer Standard Application 

 

 

X-Ray Equipments 

 

Key Features – Safety Vent Construction 

 

 

Welding Application 

Wide Variety of Case Sizes   

 

 

 

Energy Storage Applications 

Choice of Terminals   

 

 

 

 

Photo Flash 

Long Life/High Ripple 

 

 

 

 

Multiplier Circuits 

Low ESR/Low Leakage Current 

 

 

 

Strobe Applications 

Rapid Discharge / High Current  

 

 

 

Telecommunication 

 

 

 

 

Broadcast Equipment 

 

 

 
 
                     

BETTER PERFORMANCE AND RIPPLE CAPACITY 

 
The EA Capacitor is an extreme application long life aluminum electrolytic capacitor in a 
rugged aluminum can wish a choice of mounting and terminal configurations. The Excels 
in a electrical performance end high-ripple capability.  
   With capacitances up to 500,000

µ

F and ripple capability up to 50 amperes runs at 85ºC, 

the EA handles extreme application requirements.  
   Included in this bulletin is a complete application guide, typical performance curves, 
and full performance characteristics. For applications requiring ratings different from 
these, contact DuraCap Controls, Division of Emerson Electronic Canada Limited.  
 
 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 

 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

APPLICATION GUIDE 

 

1.1 RIPPLE CURRENT

 

The maximum ripple current recommended for EA capacitors is shown in the Standard 
Ratings Table. Ripple current ratings are based on 120 Hz ripple and 85

°

C circulating 

air. Maximum ripple current may be adjusted for operation at a frequency other than 120 
Hz and a temperature other than 85

°

C by multiplying by the factors of Tables 1 and 2 

below. 

TABLE 1

 

 

Ripple Current Frequency Multipliers 

Ripple Multipliers at

 

Rated

 

WVdc 

 

60 Hz

 

 

120 Hz

 

 

400 Hz

 

 

1000 Hz

 

 

2500 Hz

 

 

3 to 50

 

 

0.8

 

 

1.0

 

 

1.05

 

 

1.10

 

 

1.14

 

 

51 - 150

 

 

0.8

 

 

1.0

 

 

1.08

 

 

1.13

 

 

1.16

 

151 & up

 

 

0.8

 

 

1.0

 

 

1.15

 

 

1.21

 

 

1.25 

 

TABLE 2 

Ripple Current Temperature Multipliers 

Ambient Temperature 

Ripple Multiplier 

85

°

75

°

65

°

55

°

45

°

1.0 

1.3 

1.6 

1.9 

2.1 

Multiplying Factors for temperatures not listed in Table 2 may be obtained from the 
Ripple vs. Temperature Graph below.

 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

                                                      RIPPLE VS.TEMPERATURE 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AMBIENT TEMPERATURES       40      50       60       70       80 

Ripple current capability depends upon case area and ESR because ripple current 
dissipates power in the ESR and case area determines the core temperature rise. A 
different capacitance from that listed in Standard Ratings Table will have a different 
ESR and, therefore, a different ripple current rating. The ripple capability is proportional 
to square root of capacitance for the same WVdc and case size. 

1.2 CASE POTENTIAL

 

With standard EA construction all electrical connections are through the terminals and 
the case is floating. The insulation resistance between the case and terminals is 
indeterminate because electrolyte may contact the case. The case may be connected to 
the same potential as the negative terminal but other possible connections should be 
avoided by utilizing an insulating sleeve. 

1.3 OPERATING LIFE

 

EA Capacitors are expected to provide a useful operating life of approximately 10 years 
when subjected to normal computer power supply circuitry, duty cycle and ambient 
temperature within the application conditions of this bulletin. Longer operating life can 
be expected when operating voltage; ripple current and ambient temperature are 
reduced. 

Typically the capacitance will remain stable through life while the ESR will increase with 
time - more rapidly toward the end of life. The amount of ESR increase, which can be 

MULTIPLYING 
FACTOR FOR 85ºC 
RIPPLE CURRENT 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

tolerated in a circuit, determines the useful life. The DCL decreases in early life and 
remains at low value unless operating voltage is applied infrequently. 

1. APPLICATION GUIDE

 continued 

A typical performance curve showing normal expected life as a function of ambient 
temperature is provided. The curve is derived for units operating in circulating air and 
with the full ripple currents of the Standard Ratings Table. 

RIPPLE LIFE VS. TEMPERATURE

 

Ripple Current as listed in Standard Ratings 

 

85 

 

 

 

 

 

75 

450VDC 

 

 

 

 

65 

 

500V 

 

 

 

 

55 

 

 

 

 

 

45 

360v 

               

 

 

 

                                                                 0        2          4          6         8         10 

                                                              

YEARS OPERATION 33% DUTY CYCLE 

1.4. SHELF LIFE

 

EA Capacitors can generally withstand storage in excess of three years at less than 
40

°

C without deterioration. Capacitors stored for long periods, especially at high 

temperature, may show significantly increased DCL. The DCL can usually be decreased 
to original limits by application of voltage increasing in steps to working voltage with the 
d.c. supply power limited to not exceed the rated ripple power. [(I2 R) x ESR max).] 

 

1.5. REVERSE VOLTAGE 

 

A reverse voltage of up to 1.5 volts may be applied continuously to polarized EA 

AMBIENT 
DEGREES 
CENTIGRADE 
CIRCULATION 
AIR 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

Capacitors without significantly affecting performance. 

1.6. NONPOLAR/SEMI POLAR

 

Non-polar capacitors are available for most of the EA working voltage ratings. The 
maximum capacitance available in a non-polar unit is less than for a polarized unit. To 
determine the maximum capacitance available multiply the capacitance listed in the 
Standard Rating Table by the appropriate multiplier of Table 4 below. 

TABLE 4 

Maximum Capacitance for Non-polar Capacitors 

 

Rated  

WVdc 

Multiply Polarized Maximum 

Capacitance by 

10 

15 

20 

25 

.50 

.47 

.48 

.46 

.45 

30 

40 

50-60 

75-250 

300-500 

.44 

.43 

.42 

.41 

.42 

 

The ESR for a non-polarized capacitor will be less than for the same capacitance rating 
in a polarized unit. The ESR for the maximum non-polarized capacitance in a particular 
case size will be greater than the ESR of the maximum polar capacitance in the same 
case size because the non-polar capacitance is less. 

1.7. SOLVENTS

 

EA Capacitors have aluminum cases, elastomer end seals, ink identification marking 
and may have PVC sleeves. These materials are subject to chemical attack from some 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

cleaning solvents. Solvent residues on the capacitors after cleaning may attack the 
aluminum cases. Solvent penetrating the capacitor end seal may cause internal 
corrosion resulting in short life. 

Cleaning methods for assemblies including EA Capacitors should be developed with the 
solvent vendor. Alternately, the capacitors may be mounted after cleaning the 
assemblies. Alcohol or water-detergent cleaning is not usually harmful but halogenated 
cleaning solvents are not recommended and should be avoided. 

1.8. MOUNTING

 

It is recommended that these Capacitors with silicone rubber safety vents be mounted 
with terminals up. Other mounting orientations may affect useful life or DCL 
performance due to mobility of the electrolyte. 

If horizontal mounting necessary, vent plug should be at 9 o’clock or 12 o’clock position. 

1.9. SAFETY VENT

 

All EA capacitors are equipped with safety-vents designed to rupture and release high 
internal gas pressure generated by overheated electrolyte if reverse voltage is applied 
to the capacitor or excessive voltage or current overload occurs. 1-inch diameter 
capacitors are provided with a pressure-sensitive slit type safety-vent in the sidewall of 
the container. All others are equipped with a silicone rubber safety-vent structure 
located in the molded cover. Capacitors, which have vented should be removed from 
equipment and discarded. All remaining capacitors should be tested for possible 
deterioration. 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

2. PERFORMANCE CHARACTERISTICS

 

2.1. POLARITY - DC or NP

 

EA Capacitors are polarized (DC) or non-polarized (NP). The reverse voltage capability 
of polarized capacitors is 1.5 volts. 

2.2. TEMPERATURE RANGE - 40

°°°°

C to +85

°°°°

C

 

EA Capacitors have an operating temperature range of - 40

°

C to + 85 

°

C (+65

°

maximum for 500 WVDC). Capacitors are capable of withstanding storage temperatures 
from -55

°

C to +85

°

C. 

2.3. CAPACITANCE TOLERANCE - +50/ -10% AND +20/-10%

 

The capacitance shall be within the following tolerances when measured per-Paragraph 
3.8. 

Voltage Rating 15 to 450, Tolerance -10,+ 50%; Voltage Rating 360 to 500, Tolerance -
10, + 20%, by specification. 

2.4. WORKING VOLTAGE - 15 to 500 Volts

 

Working voltage, WVdc, is the maximum continuous DC voltage, which may be applied 
at the rated temperature. Polarized and non-polarized capacitors are available from 3 to 
500 WVdc. 

2.5. SURGE VOLTAGE - 5 to 75 Volts Above WVdc

 

The DC surge voltage is the maximum voltage to which the capacitor can be subjected 
under any conditions including transients and peak ripple at the highest line voltage. 
Surge voltages are shown in the Standard Ratings Table. 

Surge voltage capability may be tested under the conditions of Paragraph 2.8 as 
follows: 

Connect the capacitor in series with a current limiting resistor and apply the rated surge 
voltage at room temperature for a period of 30 seconds then discharge the capacitor 
through the resistor. This test shall be repeated at 10-minute intervals for a period of 24 
hours. The leakage current measured before the surge test and four hours after 
completion must not have increased but need not be less than 100 microamperes. 
There should be no leakage of electrolyte from the seal or distortion of the container. 

a. For capacitors up to 2500 µF the current-limiting resistor is 1000 ohms. 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

b. For capacitors greater than 2500 µF the current limiting resistor value is determined 
by the following equation: 

R=2.5x1000, 000 /C 

Where:  

C is in microfarads 

R is in ohms 

Example: for a 50,000 µF capacitor, 

R = 2,500,000/50,000 = 50 

ohms

 

One failure in 36 samples tested shall be permitted. 

2.6. EQUIVALENT SERIES RESISTANCE

 

The equivalent series resistance (ESR) is a

 

single resistance representing all the ohmic 

circuit losses in the capacitor. When tested per Paragraph 2.8, the ESR shall not 
exceed the limits of the Standard Ratings Table. 

2.7. LEAKAGE CURRENT - (DCL) MAX 6 MA. 

Leakage current (DCL) is the DC current flowing through the capacitor. During 
application of voltage to new capacitors the DCL decreases and will stabilize in from 1 
to 10 days to a small fraction of the value measured after five minutes electrification.  

DCL shall be tested under the conditions of Paragraph 2.8 as follows: 

Pre-conditioning. Capacitors shall be preconditioned for DCL current measured by 
applying rated working voltage for 30 minutes minimum at least 24 hours and not more 
than 48 hours before test. 

Measurement. Sufficient DC voltage shall be applied with a steady, regulated source of 
power across a series combination which includes the capacitor being tested, a 
millimeter and a current limiting resistor of a value which permits rated DC voltage to 
appear across the capacitor within one minute. The maximum DCL current after five 
minutes electrification time at rated working voltage and 25ºC +  

 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

- 5ºC shall not exceed the value as determined from the equation: I = .006

CV Where I 

is the DCL in milliamperes, C is the measured value of capacitance in µF, V is the rated 
DC voltage.  

In no case, however, shall the DC leakage current exceed six milliamperes at +25ºC. 

2.8. ELECTRICAL TEST CONDITIONS

 

The standard test frequency for AC measurements is 120 Hz. The AC test signal 
amplitude shall be 1.0 V rms or less and DC voltage bias is not required. Standard test 
conditions are 25ºC, 40% maximum relative humidity and test instruments shall have an 
accuracy of +/- 2% or better. 

2.9. LOW TEMPERATURE CHARACTERISTICS

 

The capacitance of the capacitor at reduced temperature and at 120 Hz shall not be 
less than the following percentage of nominal rated room temperature ( +25ºC) 
capacity: 

   

Rated 

DC Voltage 

Percent of 

Nominal Rated Capacitance 

-20ºC        -30ºC        -40ºC 

15 - 100 

101 and up 

80              65             35 

85              75             45 

 

2.10. Q.A. LIFE TEST

 

Capacitors shall be capable of operating at +85

°

C (65

°

C for 500 Volts) with rated DC 

working voltage applied for 1000 hours in an air-circulating oven. The capacitors shall 
be separated by at least one inch. Air circulation shall be sufficient to prevent the 
temperature within 6" (152.4mm) of any capacitor from departing more than +0, -3

°

from the ambient temperature of the chamber. Capacitors shall not be exposed to direct 
radiation from the heating elements. 

On completion of the life test, the capacitors shall be returned to standard test 
conditions and shall meet the following requirements. Not more than one defective in a 
sample of twelve capacitors shall be permitted. 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

a. The capacitance shall not have decreased more than 10% nor increased more than 

20% from the initial measured value.  

2.The equivalent series resistance (ESR) shall not exceed 175% of the initial measured 

value. 

2.The DC leakage current, when measured per Paragraph 2.6 shall not exceed the 

initial requirement. 

3.There shall be no evidence of electrolyte leakage or deformation of the container. 

Units submitted to life test shall not be subjected to vibration or container seal tests. 

2.11. SHELF LIFE TEST - 100 Hours at + 85

°°°°

C

 

Capacitors shall be subjected to a maximum working temperature of 85

°

C, 65

°

C for 500 

Volt, for 100 hours without application of voltage. The capacitors shall then be returned 
to 25

°

C for at least 24 hours. 

There shall be no evidence of electrolyte leakage or deformation of the container and 
capacitance, ESR and DC leakage current shall meet specification requirements. 

2.12. TERMINAL STRENGTH

 

Solder lug terminals will withstand 10 inch-pounds torque without loosening from the 
aluminum inserts. Screw insert terminals will withstand 30 inch-pounds torque on 
American Standard 10/32 screws when the screws are engaged .188 inches or more. 
Screw length should be

 

selected to provide

 

 

.188 inches or more thread penetration depth. Molded capacitors tops including 
terminals will withstand 20 inch-pounds torque without turning in the cans. 

2.13. SLEEVING INSULATION – 100M

, 2000 Vdc

 

Insulating sleeving when supplied shall have minimum insulation resistance of 100 M 
ohm and be capable of withstanding 2000 Volts DC. During test, the capacitor sleeve 
shall be wrapped tightly with two turns of aluminum foil and three turns of AWG 18 bare 
copper wire. The foil shall be no closer than ¼ inch from either end of the capacitor and 
all terminals shall be shorted together.  

 

2.14. VIBRATION - Low Frequency

 

 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

EA Capacitors can withstand six hours of vibration over a frequency range of 10 to 55 
cps and return, traversed within a period of one minute with maximum amplitude of 
vibration of .03" (total excursion .06"). The capacitors shall be mounted by an approved 
clamp. 

 

At some period during the last hour of the test, each capacitor should be connected to a 
bridge and observed for a continuous period of three minutes. It should be possible to 
maintain a bridge balance with no evidence of intermittent contact during the test. 

 

2.15. SEAL - BUBBLE TEST

 

Following the vibration test the capacitors shall be capable of passing container seal 
test consisting of two temperature cycles in circulating air as follows: 

1.Place capacitors in oven maintained at 85

°

C +/- 3

°

C and hold at that temperature for 

15

 

minutes. 

2.Allow capacitors to cool to room temperature. 

3.Place capacitors in a cold chamber maintained at -20

°

C +/- 5

°

C an hold at that 

temperature for 15 minutes. 

4.Allow capacitors to return to room temperature. 

Place capacitors in water maintained at 85

°

C to 95

°

C for a period of five minutes. 

During this immersion there shall be no chain of repetitive bubbling from any part of the 
capacitor.  

Capacitors tested for vibration and seal shall not be subjected to life test. 

 

 

 

2.16. MARKING

 

EA Capacitors are legibly marked as shown in the typical example below: 

 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

Name 

Type 

Capacitance & WVdc 

Surge Voltage 

Part Number 

Country 

Web site 

Date Code 

 

 

 

 

DuraCap  

            TYPE EAP 85°C 

4400MFD 300VDC 

MAX. SURGE 350VDC 

EAP442X300X5L3PH 

MADE IN CANADA 

BY 

www.duracap.com

 

 

 

 

 

 

CD 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

APPLICATION NOTE

 

RECONDITIONING ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS

 

The DC leakage current of Aluminum Electrolytic Capacitors at rated voltage may 
increase after extended storage, particularly at elevated temperatures. 

To restore the leakage current to the minimal value as supplied by DuraCap 
International Inc, proceed as follows: 

In an ambient temperature of 25

°

C, apply 110% of the rated DC working voltage 

through a current limiting series resistor to each capacitor separately. 

Caution: Absolutely insure correct polarity of your power supply connections (i.e. 

+ terminal of the power supply, through resistor, to the + terminal of the capacitor) 

Rated WVDC Current Limiting Resistance (10-Watt)

 

15-100 1000 Ohms 

101-250 10000 Ohms 

251-450 25000 Ohms 

Note: Pre-heating the capacitor before reconditioning to as high as 85

°

C is 

recommended if capacitors have been stored at low temperature. 

-

 

Reconditioning should take 2 or 3 hours. When the voltage across each capacitor is 

about 5% above the rated working voltage, they may be considered reconditioned. 
(Discard parts that will not recondition after several hours) 

• 

Proceed with caution - shock hazard is directly proportional to applied voltage 
above 75 volts - high energy levels are present.  

• 

Turn off power and short circuit the output terminals of the power supply (also 
discard parts that show a ruptured pressure vent or any evidence of liquid 
leakage) 

Note: Use a voltmeter to verify complete discharge of each capacitor before removing 
parts from the reconditioning circuit.  

- Since some heat may be generated internally during reconditioning, the capacitors 
should be allowed to stabilize to 25

°

C for at least 8 hours before testing DC leakage 

current as outlined in the technical information bulletin. 

 

Your capacitors should now meet original specifications.

 

 

WARNING!! 

Application_EA-html.html
background image

 

 

 

DO NOT MISAPPLY ELECTROLYTIC CAPACITORS  

1.0 MISAPPLICATION FORMS  

The more common types of misapplication that result in failures are: 

1.1 Reverse voltage in excess of specified limits. 

1.2 Ripple current or voltage above specification. 

1.3 Application voltages beyond surge voltage specified. 

1.4 Temperature exposures beyond specified limits. 

2.0 PERSONAL SAFETY 

2.1 Electrical misapplication of electrolytic capacitors may be hazardous. Personal injury 
or property damage may result from explosion of a capacitor or from the expulsion of 
electrolyte due to mechanical disruption of a capacitor. In case of injury or skin or eye 
exposure to electrolyte, contact a physician immediately. 

2.2 Don’t dispose of capacitors in fire, explosion may result. 

Before using capacitors in any application, please read this Technical Information 
Bulletin carefully familiarizing yourself thoroughly with the information contained herein. 
Special care should be taken to insure that the capacitors are proper for your 
application and that warnings and instructions for use are followed.  

 

DO CHECK the intended application and operating conditions of the 
capacitor before use in any product to insure the capacitor is proper for 
your application.

 

  

 

 

Email: 

sales@duracap.com

 

Tel: 001-519-5394891

 

Fax: 001-519-5396684

 

D

URA

C

AP

 

INTERNATIONAL

 

INC. 

P.O. Box 1579 

 

Woodstock, Ontario 

 

N4S 0A7 Canada 

 

© DuraCap International, 

1997.  

All rights reserved.