為什么說(shuō)電解電容是LED電源壽命的瓶頸?
發(fā)布時(shí)間:2011/8/4 16:28:04 訪問(wèn)次數(shù):1456
電解電容是LED大功率開(kāi)關(guān)電源中必不可少的器件。開(kāi)關(guān)電源的正常工作壽命主要取決于電源所使用的電解電容的壽命,電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。
在不同的溫度下,電解電容的工作壽命差異很大。下面以國(guó)外某著名品牌電解電容為例來(lái)說(shuō)明溫度與電容壽命的密切關(guān)系,該電解電容的工作環(huán)境溫度范圍為-40~+105℃,在105℃滿負(fù)載條件下電容壽命保證值為4000小時(shí)。如果設(shè)計(jì)時(shí)把電容的紋波電流負(fù)載值最大使用到85%,則:
(1)電容溫度65℃時(shí),壽命只能保證為約8萬(wàn)小時(shí);
(2)電容溫度75℃時(shí),壽命只能保證為約4萬(wàn)小時(shí);
(3)電容溫度85℃時(shí),壽命只能保證為約2萬(wàn)小時(shí);
(4)電容溫度95℃時(shí),壽命只能保證為約1萬(wàn)小時(shí)。
從以上的推算可以看出:電解電容溫度每上升10℃,壽命將會(huì)減半。
在LED燈具中,電解電容的工作溫度為環(huán)境溫度、燈具溫升、電源溫升和電容溫升的疊加,如圖4-15所示。
在極端惡劣環(huán)境下,電解電容的工作環(huán)境溫度會(huì)大于95℃,其壽命會(huì)更短。由此可見(jiàn),電解電容將成為交流供電的LED燈具的主要限制者。
當(dāng)然,使用了長(zhǎng)壽命的電解電容也不一定就能保證電源壽命,要提高電源壽命需要從多方面來(lái)改善,如使用較高壽命的電解電容,提高電源效率,優(yōu)化電源的散熱設(shè)計(jì),優(yōu)化燈具的散熱設(shè)計(jì)。
LED燈具在使用過(guò)程中,確實(shí)存在因?yàn)殡娊怆娙輷p壞而導(dǎo)致整個(gè)燈具不能使用的情況,但不能拿電解電容的壽命來(lái)判定LED產(chǎn)品壽命。因?yàn)槔碚撝蹬c實(shí)際值會(huì)相差很遠(yuǎn),如宣傳LED有10萬(wàn)小時(shí)壽命,但這一理論值很難得到印證。
要保證LED電源質(zhì)量,酋先應(yīng)該從設(shè)計(jì)開(kāi)始考慮。LED電源的可靠性主要受溫度的影響,過(guò)高的LED會(huì)使電源內(nèi)部電解電容的壽命降低,從而使電源很快失效?梢哉f(shuō),電解電容是制約LED電源壽命的瓶頸。因?yàn)長(zhǎng)ED芯片和電源裝在~起,一般空間狹小,散熱較差,LED芯片和電源都是發(fā)熱體,使得環(huán)境溫度較高。因此,可以通過(guò)改善LED燈的散熱條件、提高LED的發(fā)光效率和提高電源的效率來(lái)降低環(huán)境溫度,從而j容的壽命。
由此可見(jiàn),目前我們面臨的LED電源的新問(wèn)題是進(jìn)行無(wú)電解電容LED電源的研制,以期從根本上消除制約LED電源壽命的瓶頸。
電解電容是LED大功率開(kāi)關(guān)電源中必不可少的器件。開(kāi)關(guān)電源的正常工作壽命主要取決于電源所使用的電解電容的壽命,電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。
在不同的溫度下,電解電容的工作壽命差異很大。下面以國(guó)外某著名品牌電解電容為例來(lái)說(shuō)明溫度與電容壽命的密切關(guān)系,該電解電容的工作環(huán)境溫度范圍為-40~+105℃,在105℃滿負(fù)載條件下電容壽命保證值為4000小時(shí)。如果設(shè)計(jì)時(shí)把電容的紋波電流負(fù)載值最大使用到85%,則:
(1)電容溫度65℃時(shí),壽命只能保證為約8萬(wàn)小時(shí);
(2)電容溫度75℃時(shí),壽命只能保證為約4萬(wàn)小時(shí);
(3)電容溫度85℃時(shí),壽命只能保證為約2萬(wàn)小時(shí);
(4)電容溫度95℃時(shí),壽命只能保證為約1萬(wàn)小時(shí)。
從以上的推算可以看出:電解電容溫度每上升10℃,壽命將會(huì)減半。
在LED燈具中,電解電容的工作溫度為環(huán)境溫度、燈具溫升、電源溫升和電容溫升的疊加,如圖4-15所示。
在極端惡劣環(huán)境下,電解電容的工作環(huán)境溫度會(huì)大于95℃,其壽命會(huì)更短。由此可見(jiàn),電解電容將成為交流供電的LED燈具的主要限制者。
當(dāng)然,使用了長(zhǎng)壽命的電解電容也不一定就能保證電源壽命,要提高電源壽命需要從多方面來(lái)改善,如使用較高壽命的電解電容,提高電源效率,優(yōu)化電源的散熱設(shè)計(jì),優(yōu)化燈具的散熱設(shè)計(jì)。
LED燈具在使用過(guò)程中,確實(shí)存在因?yàn)殡娊怆娙輷p壞而導(dǎo)致整個(gè)燈具不能使用的情況,但不能拿電解電容的壽命來(lái)判定LED產(chǎn)品壽命。因?yàn)槔碚撝蹬c實(shí)際值會(huì)相差很遠(yuǎn),如宣傳LED有10萬(wàn)小時(shí)壽命,但這一理論值很難得到印證。
要保證LED電源質(zhì)量,酋先應(yīng)該從設(shè)計(jì)開(kāi)始考慮。LED電源的可靠性主要受溫度的影響,過(guò)高的LED會(huì)使電源內(nèi)部電解電容的壽命降低,從而使電源很快失效?梢哉f(shuō),電解電容是制約LED電源壽命的瓶頸。因?yàn)長(zhǎng)ED芯片和電源裝在~起,一般空間狹小,散熱較差,LED芯片和電源都是發(fā)熱體,使得環(huán)境溫度較高。因此,可以通過(guò)改善LED燈的散熱條件、提高LED的發(fā)光效率和提高電源的效率來(lái)降低環(huán)境溫度,從而j容的壽命。
由此可見(jiàn),目前我們面臨的LED電源的新問(wèn)題是進(jìn)行無(wú)電解電容LED電源的研制,以期從根本上消除制約LED電源壽命的瓶頸。
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