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固态电容主导未来

来源:高工LED    发布时间:2015-07-02 17:34      设置字体: 
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  众所周知,超长的使用寿命和节能是LED照明最大的特点,但在实际应用中,LED照明的寿命却由于各种因素导致早期失效,其中驱动电源的寿命直接影响到LED照明的寿命,而LED电源的最大短板又在于电解电容。
 

  电容作为一种储能和滤波元件,是整个电源中的核心元器件之一,主要有实现旁路、去耦、滤波和储能等方面的功能,而在众多功能当中,电容最重要的功能便是保持稳定的电压,因此,为了电源能长时期的稳定工作,电容起着无可替代的作用。
 

  业内认为,目前LED电源最大的短板是寿命难以保证,而如果能做出与LED寿命基本相同的长寿命电解电容器,那么,LED驱动电源的寿命短板问题就可以得到很好的解决。此前,以液体作为导电物质的传统液态电容器,在使用过程中,会随着导电液体的逐步挥发和消耗,导致寿命慢慢走向衰竭。
 

  在绿宝石董事长兼总经理刘泳澎看来,要彻底解决电解电容器对LED驱动电源以及LED整灯寿命和特性造成的影响,只有采用导电聚合物固体电解质铝电解电容器(以下简称“固态电容”)才能彻底解决。
 

  绿宝石成立于2004年,自05年开始公司毅然将推出的绿宝石品牌电容器锁定于LED照明细分市场,并在07年与08年金融危机时期迎来了逆势增长,在后来的几年,当同行业者还在为如何提升液态电容技术绞尽脑汁时,绿宝石早已把目光从这里移开,而将步伐迈向固态电容的研发生产。
 

  2011年,绿宝石在行业内率先推出100V以上电压的固态电容,为客户的更新换代做准备。绿宝石期望未来的两年,能为客户量身打造全固态方案,便于LED驱动电源无论用在任何环境下都能安全使用。
 

  固态电容是未来趋势

  固态电容是依靠固体导电聚合物作为电解质导电,其导电的原理是依靠电子进行导电,导电性更优、综合性能优越,而且不会有电解质漏出,对电路其它元件起到保护作用。
 

  刘泳澎指出,未来路灯的发展将采用高压部分在地面集中供电,而LED灯上则安装直流驱动模块的方案。
 

  由于路灯安装维护费用极高,为解决LED路灯的寿命问题,采用全固态电子元器件将是发展趋势,未来必将逐步取代传统的液态铝电解电容器,引领电源寿命和综合性能的升级换代。
 

  绿宝石通过测试和试验数据对比,得出固态电容具有传统液态铝电解电容器无法媲美的优点。
 

  董事副总经理张小波拿LED路灯电源型号LF-G607-186W举例,“由于该产品IC供电电容靠近变压器,测试其工作温度达95℃左右,原使用1颗56uF/50V 105℃8000H液态电容,推算其使用寿命为16000H左右,而绿宝石通过更换39uF/50V 耐温125℃2000H固态电容后,在95℃长期使用寿命超过63000H。”
 

  电解电容的寿命也取决于其内部温度,因此,电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命,从设计角度,电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容的寿命和稳定性。而对应用者来讲,使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。
 

  绿宝石针对工矿灯电源L F-G 2 3 9 A L E D,该产品原IC驱动采用液态电容22uF/50V,输出滤波采用2000uF50V液态电容,输出纹波电流测试为415mA,且在-40℃时无法正常启动,出现灯闪烁的现象。
 

  张小波指出,“我们将该电源IC驱动电容替换为22uF50V固态电容,输出滤波采用480uF50V固态电容后,测试输出纹波电流为283mA,将电源放置在-55℃下24H后能正常启动。”
 

  张小波表示,固态电容还具有良好的低温特性,即使在-65℃下固态电容仍保持75%左右的容量,且ESR及Z值变化率极低,彻底解决电源低温启动问题;另外,固态电容能耐电路更大的纹波电流,为大幅提升滤波效果,以获得恒定的电流输出。

  


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