16年電解電容器行業(yè)經(jīng)驗，曾先后從事生產(chǎn)技術(shù)管理、品質(zhì)管理、技術(shù)研發(fā)管理、市場營銷管理等方面的工作
主導(dǎo)完成LED驅(qū)動專用長壽命鋁電解電容器、小型化長壽命鋁電解電容器、耐低溫高壓鋁電解電容器、導(dǎo)電高固態(tài)電容器的研發(fā)工作。
大功率LED有“綠色照明光源”之稱，具有體積小、安全、壽命長、電光轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)良特性，必將取代傳統(tǒng)的白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈成為21世紀(jì)的新—代光源。
大功率LED驅(qū)動電源應(yīng)用主要包括：燈、隧道燈、景觀照明和部分大功率商業(yè)照明，其覆蓋功率為12W～300W。
隨著LED照明的滲透率不斷提升，未來市場巨大。大功率LED已開始從特殊應(yīng)用室內(nèi)外普通照明、汽車內(nèi)外照明、探照燈等全新市場。大功率LED照明產(chǎn)業(yè)將在未來3～5年內(nèi)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)格局。
市場上的大功率LED驅(qū)動電源供給仍遠(yuǎn)不能滿足日益增長的需求。由于國內(nèi)大功率LED驅(qū)動電源市場的發(fā)展歷史較短，且進入該市場的技術(shù)門檻高，能夠供應(yīng)合格的高可靠大功率LED 驅(qū)動電源的廠家更少。
目前大功率LED驅(qū)動電源已成為LED燈推廣的瓶頸，也是制約LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一?？焖僭鲩L的下游需求和高額的利潤空間使得部分傳統(tǒng)電源制造商也加快了進入大功率LED 驅(qū)動電源領(lǐng)域的步伐，但由于其在技術(shù)和工藝上的特殊性，使得部分大功率LED驅(qū)動電源出了較多的問題。主要包括：可靠性低，不良率高，導(dǎo)致成本高；效率低，不節(jié)能，國家推行的節(jié)能減排政策；因設(shè)計缺陷和材料選用不當(dāng)，導(dǎo)致效率低、損耗大而發(fā)熱、溫度升高進而引起壽命縮短；防水性能差，易進水致使電源短失效；防雷性能差或無防雷裝置，LED燈經(jīng)常會因雷雨天氣等惡劣，遭雷擊后而批量失效；電網(wǎng)電壓一般夜間不穩(wěn)定，如輸入電壓范圍窄，會導(dǎo)致電源燒壞；電磁兼容性差；低溫?zé)o法正常工作等。
首先，我們從影響大功率LED驅(qū)動電源的壽命關(guān)鍵元器件進行調(diào)查分析，不難發(fā)現(xiàn)鋁電解電容器是其壽命的短板。以下是常規(guī)大功率LED驅(qū)動電源電，LED驅(qū)動電源輸入濾波電容通常使用的是250-450V，由于高壓電解液本身是不含水的，所以相對比較容易做到長壽命，圖中CX電容用于IC供電，CY屬于輸出平滑濾波。這兩個重要電解電容器的特點是：1.CX電容由于容量及耐壓不需要多大，擔(dān)負(fù)著IC驅(qū)動的作用，一旦容量不足或失效，將引起IC無法啟動，從而導(dǎo)致整個電無輸出。值得注意的是LED驅(qū)動電中IC、三極管、變壓器是主要的發(fā)熱源，通常該電解電容安裝又離IC特別的近，通過測試發(fā)現(xiàn)該電容溫度較其它電解電容高出7-10℃，會降低電容近一倍的使用壽命，與LED驅(qū)動電源其它元件壽命極不匹配，嚴(yán)重制約著LED燈的壽命。
2.輸出CY電容：為獲得穩(wěn)定的輸出電流，輸出濾波電容的容量特別大，而且是在高頻率下工作，這對電容的最大就是在高頻下的等效電阻即ESR要特別低，以減少電解電容的發(fā)熱量，使輸出電流更加平滑。由于電解電容長期使用時，其內(nèi)部在產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，由于水合作用使得鋁箔合成容量降低，電容量逐漸衰竭。隨著輸出電容容量的衰減，輸出的紋波電流就會逐步變大，當(dāng)過大的紋波電流到LED燈上，直接會影響LED燈的溫升和光衰，甚至出現(xiàn)閃爍，對長壽命的LED燈來說則是致命的！
那么如何解決LED驅(qū)動電源壽命問題呢？答案是必須先大幅提升鋁電解電容器的耐高溫及壽命，我們認(rèn)為固態(tài)電容器是大功率LED驅(qū)動電源的最佳選擇！固態(tài)電容器的優(yōu)點有哪些呢？以下作簡單的介紹。
3、固態(tài)電容器與液態(tài)電容器壽命對比：當(dāng)工作溫度每降低20℃，產(chǎn)品的使用壽命增加10倍。（液態(tài)鋁是4倍）
試驗條件：額定工作電壓，將產(chǎn)品置于105℃烤箱中進行高溫負(fù)荷試驗，在各階段取出常溫條件下放置24hr后進行特性測試
a、從容量變化趨勢可以看出固態(tài)電容在105℃高溫下經(jīng)過3000hr高溫負(fù)荷試驗，其容量變化率極?。?/p>
由于普通鋁電解電容的電壓的誤差較大,生產(chǎn)廠家在耐壓選取方面設(shè)計時會留有很大的余量。例如:38V左右電源輸出部分常用50V鋁電解電容,54V左右電源常用63V，85V左右選用100V。這是設(shè)計工程師選擇電源時為了保險的緣故采用的一般規(guī)律，所以在實際產(chǎn)品上，我們會發(fā)現(xiàn)電解電容的耐壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電的實際電壓。所以普通鋁電解電容的實際耐壓值只作為參考。如果選用固體電容,只要電電壓低于固體電容額定工作耐壓即可,不需要考慮余量，因為在設(shè)計固態(tài)電容時，工程師已經(jīng)根據(jù)常用電源電壓留好15-25%的余量。
電容容量的選擇是根據(jù)電中的電流(即功耗)來確定的,如LED燈驅(qū)動電源輸出平滑濾波電容，為獲得穩(wěn)定平滑的輸出電流，所選取的電容容量通常都較大。同樣由于電解電容的容量誤差大和老化后容量減小較大,在容量選擇上也會留有很大的余量。固體電容容量幾乎不會減小,不用考慮老化后容量減小的問題,由于明顯低于鋁電解電容,所以在容量選擇上固體電容有很大的空間,根據(jù)經(jīng)驗一般可選擇為鋁電解容量的三分之一或者更低。
當(dāng)替換選擇電解電容時，在體積允許的情況下,按照與原使用型號的容量耐壓貼近的，高壓替換低壓，高容量替換低容量，都是正確的認(rèn)識,但在固態(tài)電容的選擇上，是不能按照這樣傳統(tǒng)的替換概念的，由于材料及工藝不同,在同等耐壓及容量情況下,電解電容和固體電容對比,固體電容的體積要大出電解電容一倍以上.由于固體電容材料價格較鋁電解電容的材料價格貴出很多,越大的越貴,固體已經(jīng)很貴了,沒有必要做得那么大。更重要的是由于固體電容優(yōu)秀的性能決定了小容量即可勝任更惡劣工作，這對縮小電體積奠定了基礎(chǔ)。
純固態(tài)材料決定了其壽命更長,誤差更小,其出廠時的參數(shù)在連續(xù)工作數(shù)萬小時后,仍可維持不變。但一般鋁電解電容在工作兩千小時后,電解液將慢慢出現(xiàn)干涸現(xiàn)象,容量變小,隨著時間推移,電系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定,如運行變慢死機等等。固體電容強調(diào)的是低ESR，高溫時性能不變。所以更換固體電容后，在老化及使用過程中容量基本不變，電壓也基本不會下降，使用壽命更長。
我們認(rèn)為大功率LED驅(qū)動電源壽命倍增的方案是解決電中壽命短板的元器件――鋁電解電容器，成倍的提升電解電容器的壽命！固態(tài)電容引入大功率LED驅(qū)動電源，必將是LED驅(qū)動電源的趨勢所在！
