开关电源是电子、电气设备最主要的供电部件。铝电解电容具有大容量、高耐压、高性价比等优点,在开关电源中常被用于平稳电压、存储能量等,是其必不可少的组成部分。应用表明铝电解电容是开关电源中故障率最高的元件,是影响开关电源可靠性的最关键因素。传统的可靠性研究建立在大量成败性实验数据基础上,但在现阶段,产品研发周期越来越短,产品寿命越来越长,这种方法已不再适用。基于性能退化的可靠性研究方法研究产品的性能退化,利用退化规律来评价可靠性,能够很好的解决这样的问题。本文从性能退化角度对铝电解电容的可靠性进行研究,分析其性能退化机理和过程,通过实验获取退化数据,推导器件参数的退化规律和建立相应的模型,并分析相关的维护问题。研究铝电解电容的失效机理,由它的物理结构推导其等效的电路模型,根据退化失效的原因,研究退化过程在器件等效电路参数上的表现及对应的失效判据;总结基于性能退化的可靠性基本理论,论述单因素性能退化并最终引起失效的过程,为之建立数学模型。设计用于实验的目标电路和相应的监测设备,目标电路是一款功率因素校正电路,其输出滤波电容作为研究对象。随后,分别在20℃、60℃和80℃环境温度下,对目标电路进行实验,监测并记录其中特定点的电压波形数据;使用特定算法对数据进行处理,计算目标电容器的电容值和等效串联电阻值,绘出它们随时间变化的曲线;在此基础上,通过回归分析推导这些参数的退化模型,总结退化规律,并据此推导相应的可靠性预测模型。最后,论述了基于状态监测的维护策略,对以可靠性预测模型为维护决策判据的策略构建数学模型;在此基础上,论述和分析铝电解电容的维护问题,并根据实验获得的可靠性预测模型对相应的维护策略进行了优化。本课题从性能退化角度研究了铝电解电容可靠性问题的各个方面,有利于解决实际中铝电解电容的状态监测、参数计算、寿命预测和相关的维护策略设计与优化等问题。本课题在各阶段应用了基于性能退化的可靠性研究方法,建立了相应的数学模型,为相关理论和方法的整合提供了明晰的主线。