長(zhǎng)壽命LED驅(qū)動(dòng)電源如何正確選用鋁電解電容
2013-08-16 14:07:09 來(lái)源:大比特半導(dǎo)體器件網(wǎng) 點(diǎn)擊:1940
摘要: LED作為第四代光源是具有節(jié)能、長(zhǎng)壽命、無(wú)二次污染等諸多優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體照明,其應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸從特殊照明領(lǐng)域向普通照明領(lǐng)域擴(kuò)展。在今后幾年內(nèi),隨著LED照明相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟,其將在室內(nèi)、道路、建筑等普通照明領(lǐng)域得以更廣泛的應(yīng)用。
LED作為第四代光源是具有節(jié)能、長(zhǎng)壽命、無(wú)二次污染等諸多優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體照明,其應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸從特殊照明領(lǐng)域向普通照明領(lǐng)域擴(kuò)展。在今后幾年內(nèi),隨著LED照明相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟,其將在室內(nèi)、道路、建筑等普通照明領(lǐng)域得以更廣泛的應(yīng)用。
影響LED節(jié)能燈使用壽命的因素:
在實(shí)際應(yīng)用中,LED燈的實(shí)際使用壽命并不高 ,甚至有的不到一年就損壞了。 據(jù)調(diào)查L(zhǎng)ED節(jié)能燈失效將近80%左右是由驅(qū)動(dòng)電源引起的。拋開(kāi)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)性能不好的因素,另外一個(gè)重要原因就是驅(qū)動(dòng)電路中所用的部分電子元器件的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LED燈珠的壽命, 在LED節(jié)能燈高溫的燈腔內(nèi),如果器件選型不當(dāng),鋁電解電容可能成為LED驅(qū)動(dòng)上最容易損壞的元器件!
LED驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)
LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是開(kāi)關(guān)電源的特例,因其有輕、薄、小的發(fā)展趨勢(shì),所以對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求也越來(lái)越高。除了有普通電源產(chǎn)品對(duì)鋁電解電容的要求外,LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)鋁電解電容的耐高溫、小型化、長(zhǎng)壽命的特殊要求。
以下是一個(gè)常見(jiàn)典型的LED驅(qū)動(dòng)電路,其中應(yīng)用到電解電容的地方主要有三個(gè)方面,即前級(jí)整流濾波、后級(jí)輸出整流濾波和控制IC電源端口所用到的去耦電容。
典型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路
LED驅(qū)動(dòng)電路的中電解電容型號(hào)的選擇
長(zhǎng)期專(zhuān)注于照明市場(chǎng)的湖南艾華集團(tuán),在2009年就推出了130℃5000小時(shí)(105℃20000小時(shí))CD11GC系列電解電容,并在2010年將此系列大批量投入市場(chǎng)。根據(jù)電解電容壽命推算公式(阿雷尼烏斯方程式),該電容可以在95℃環(huán)境溫度下40000小時(shí)壽命,完全可以滿(mǎn)足高品質(zhì)、長(zhǎng)壽命LED節(jié)能的需要。湖南艾華集團(tuán)所生產(chǎn)的鋁電解電容,在國(guó)際照明領(lǐng)域占據(jù)了將近一半的市場(chǎng)份額,該公司每年有超過(guò)30億只鋁電解電容應(yīng)用于照明領(lǐng)域。
以下就湖南艾華集團(tuán)電解電容在LED照明驅(qū)動(dòng)電源選型做進(jìn)一步的介紹。主要從驅(qū)動(dòng)電源上電解電容所起作用的三個(gè)方面來(lái)闡述。LED驅(qū)動(dòng)電路中需要電解電容器的地方為:1、輸入整流濾波電容;2、輸出整流濾波電容;3、控制IC 電源端去耦電容。
1、輸入整流濾波電容
作用:平滑輸入整流電壓;
吸收來(lái)自整流電路產(chǎn)生的低頻紋波電流;
吸收后級(jí)來(lái)自LED驅(qū)動(dòng)電路的高頻紋波電流。
要求:耐高溫、長(zhǎng)壽命、耐大紋波電流、耐高壓、小型化。
圖:輸入整流濾波電容電路圖及其使用中紋波電流波形圖
關(guān)于輸入整流濾波容量的選擇
因LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,應(yīng)用到多種電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),各種不同的壽命要求,且各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路所用到的開(kāi)關(guān)電源IC廠(chǎng)家不同,就擁有不同的設(shè)計(jì)方案。所以應(yīng)根據(jù)具體的電路設(shè)計(jì)要求、具體的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、具體的電路設(shè)計(jì)參數(shù)要求等來(lái)選擇電解電容的容值。但對(duì)于電解電容來(lái)說(shuō),其在實(shí)際使用中的紋波電流和峰值電壓值,都不應(yīng)超過(guò)其額定紋波電流值和額定電壓值,且最好都留有一定余量。
此處艾華推薦電容系列型號(hào): 推薦CD11GD、CD11GN、CD11GK、 CD11GES、CD11GC系列;
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2、輸出整流濾波
作用:平滑輸出整理電壓;
吸收開(kāi)關(guān)頻率的高頻紋波電流;
要求:耐高溫、長(zhǎng)壽命、小型化、耐大紋波電流、高頻低阻。
圖:輸出整流濾波電容電路圖及其使用中紋波電流波形圖
對(duì)輸出整流濾波電容器要求有足夠的電容量,電容量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致變換器不穩(wěn)定,很顯然體積小容量值大的鋁電解電容器是最佳選擇;
此處艾華推薦電容系列型號(hào):RJ、RZ、RS、RF、RG、RM、NB等低壓系列產(chǎn)品;
3、控制IC芯片電源端耦合電容器
作用:平滑IC輸入電源電壓;
吸收來(lái)自線(xiàn)路上的耦合干擾,使調(diào)控輸出更穩(wěn)定;
使IC輸出控制信號(hào)更精確,減輕輸出濾波電容負(fù)擔(dān)。
要求:耐高溫、小型化、高穩(wěn)定性、低漏電。
控制用狀態(tài)的IC電源端去耦電容器同樣要求具有數(shù)萬(wàn)小時(shí)壽命,其中電容量的穩(wěn)定至關(guān)重要,關(guān)系到控制電壓是否平滑和驅(qū)動(dòng)電源是否可以穩(wěn)定的工作。盡管這款電解電容器的電容量不大,體積較小,也沒(méi)有多大的紋波電流流過(guò)。但是卻需要長(zhǎng)期穩(wěn)定的電容量,特別是小體積更不利于超長(zhǎng)壽命特性。該電解電容往往和其它發(fā)熱元器件很近,所以工作環(huán)境溫度較高。
推薦電容系列型號(hào):RM、NB、RS、WH等低壓系列產(chǎn)品;
圖:控制IC電源端耦合電容電路圖及其使用中紋波電流波形圖
附:湖南艾華照明市場(chǎng)主推鋁電解電容型號(hào)列表
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