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如何选择LED照明行业专用电容?

调查结果显示80%的LED节能灯失效是由驱动电源引起的,而驱动电源的寿命又取决于电解电容的质量。在LED节能灯高温的灯腔内,如果器件选型不当,铝电解电容可能成为LED驱动上最容易损坏的元器件。而铝电解电容器在高温环境中寿命相对低下,基本不足10000个小时,所以铝电解电容一直都是长寿命LED驱动电源发展的瓶颈。
 目前LED照明行业技术逐渐走向了成熟,LED灯具正朝着轻、薄、小的趋势发展,这对驱动电源的要求也越来越高。作为LED驱动电源中的重要部件,铝电解电容也必须达到耐高温、小型化、长寿命等要求。从而导致LED的设计变更频繁。由于行业准入门槛低及市场检验标准不一,以致于LED产品参差不齐。
 铝电解电容作为应用于LED上的被动元器件,当前市场上很多新的设计方案及工艺改进非常勉强,设计余量消弱,加之LED变换速度太快,相关的验证又不足,故LED应用端在电容材料的选用上容易存在误区。
 一、LED市场端对产品的体积最小越好  
  因为LED体积的限制,体积小型化是未来的必然趋向。与节能灯相比,LED设计工程师对小体积电容的追求几近苛求,节能灯的设计工程师深知电解寿命决定灯的寿命,所以在电解电容的选用上面非常的慎重,因为他们知道,适当加大体积对电解的散热及耐纹波能力都有重要帮助。  
  近两年来,LED产品更新换代过快,留给LED产品实验验证的时间极短,以致于LED工程师降低了对产品验证的周期,甚至于对铝电解电容采用简易检测或唯小型化及LOW ESR为标准论,这对电解电容的应用是一个极大的风险及挑战。  
  在2014年高工LED年会上,业界一个做电源驱动的老总也感叹说:大家都说做LED品质保证,但小体积化后,电解电容的寿命谁来保证。
 二、铝电解电容的阻抗越低越好
  阻抗低到什么程度才算合理,是不是越低越好,这个在LED应用中并无明显的共识或相应的标准。国内低阻抗的电解设计方案中对降低阻抗通常采用两个方案,一是提高电解液的含水量,一是用低密度或低厚度的电解纸。  
  然而过犹不及, 许多设计工程师认为,低阻抗产品在高频电路中应用时,可有效地减少电解自身发热,从而达到提高电解应用寿命的目的。  
  理论上单从电解自身发热来看,LOWE S R电解的设计是满足于上述理论条件的,但电解在LED应用中我们不得不考量LED应用的实际温度环境,即产品耐高温的特性,这个特性与LOW ESR电解通常设计方案相当于天平的两端,阻抗越低,耐高温能力反而就越弱。  
  因为,越低阻抗的电解,电解液含水量率越高或电解纸密度及厚度较小,电解液的饱和蒸汽压降低,在高温状况下容易出现鼓底。这样我们通过改进ESR值,带来的自身发热微弱的优势,与产品在耐高温特性大幅减弱相比,便得不偿失。  
   东莞市荣誉电子有限公司在LED应用的研究及长时间照明产品验证的过程中,始终注重产品寿命的改进,并把以下几点作为产品设计的根本原则:
1、节能灯的应用环境耐压要求与LED是基本相似的,我们开发的每款电解的铝箔耐压要求必须是工作电压的1.4倍以上;
2、无论高低压产品,我们始终坚持在照明领域中用IIR材质的胶粒,以确保产品本身长时间耐高温的能力符合长寿命的要求;
3、适当降低产品阻抗适应于LED高频应用的同时,决不牺牲产品的耐高温特性,即我们低压的电解液含水率要求也要低于20%。  
  电解电容的小型化与LOW ESR电容的选用上面,必须考量到在LED应用环境中耐高温能力,适用于LED基本设计是根本,如果仅以上述两项指标来作为电解电容质量好坏的评定标准,则很容易陷入上述电解选用的误区。
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点击次数:  更新时间:2015-05-15 10:35:17  【打印此页】  【关闭
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