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LED驅動(dòng)電路專(zhuān)用電解電容器詳解

作者: 時(shí)間:2011-12-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
壽命與壽命基本相同,那么,電解電容器這塊驅動(dòng)中短板相關(guān)問(wèn)題就可以得到很好的解決。

低壓電解電容器是問(wèn)題的關(guān)鍵。

相對而言低壓電解電容器獲得105℃1萬(wàn)小時(shí)的壽命要比105℃1萬(wàn)小時(shí)壽命的高壓電解電容器難得多。最主要的原因是低壓電解電容器需要極低的ESR,而極低的ESR需要大幅度提高電解液的導電率,而大幅度提高電解液電導率的最簡(jiǎn)單的辦法就是提高電解液的含水量。所帶來(lái)的問(wèn)題就是“水合”反應的過(guò)早出現而導致電解電容器的早期失效。

國外超長(cháng)壽命鋁電解電容器的水平

驅動(dòng)工程師研究無(wú)鋁電解電容器LED驅動(dòng)技術(shù)的同時(shí)。隨著(zhù)鋁電解電容器材料和制造技術(shù)的提高,鋁電解電容器制造商在努力克服鋁電解電容器壽命的問(wèn)題。鋁電解電容器在105℃溫度下率先突破1萬(wàn)小時(shí)的鋁電解電容器制造商是RUBYCON。

最難突破的難點(diǎn)是低壓鋁電解電容器,原因是低壓鋁電解電容器需要很低甚至極低的ESR,而要想獲得極低的ESR,通常的技術(shù)就是提高電解液的含水量,所帶來(lái)的問(wèn)題就是因“水合”反應而導致鋁電解電容器的早期失效,違背了超長(cháng)壽命的技術(shù)要求。RUBYCON對這個(gè)問(wèn)題非常重視,在不斷的探索后推出了比較低含水率電解液的105℃/1萬(wàn)小時(shí)壽命的低壓鋁電解電容器。

105℃萬(wàn)小時(shí)級的低壓鋁電解電容器有RUBYCON的ZLH系列,這是一款高含水率的鋁電解電容器,需要控制、抑制“水合反應”難度很大,因此現在RUBYCON建議采用相對低一些含水量的XYJ系列替代ZLH系列。

  我國高壓鋁電解電容器現狀

  經(jīng)過(guò)多年的節能燈用高壓鋁電解電容器應用實(shí)踐和改進(jìn),國內高壓鋁電解電容器的壽命已經(jīng)得到和大提高,很多鋁電解電容器制造商已經(jīng)可以制造出105℃/10000小時(shí)產(chǎn)品,可以滿(mǎn)足3萬(wàn)小時(shí)以下的LED應用狀態(tài)的壽命?;蛘呤欠蛛x式LED的應用中基本滿(mǎn)足LED壽命要求。但是,尚不能滿(mǎn)足5萬(wàn)小時(shí)壽命的LED狀態(tài)的的需求。盡管如此,高壓鋁電解電容器還是邁出通向滿(mǎn)足LED應用要求的第一步。國內已經(jīng)有鋁電解電容器制造商推出5萬(wàn)小時(shí)LED壽命的高壓鋁電解電容器。

  低壓鋁電解電容器的現狀

  LED驅動(dòng)應用中的低壓鋁電解電容器要求具有盡可能低的ESR、超長(cháng)壽命、超長(cháng)時(shí)間的電容量穩定性。目前國內大多數鋁電解電容器制造商(包括我國臺灣地區的鋁電解電容器制造商)多數為105℃/5000~6000小時(shí),對應LED應用狀態(tài),大約為1~2萬(wàn)小時(shí),這個(gè)小時(shí)數遠不能滿(mǎn)足LED驅動(dòng)要求。

  高壓電解電容器與低壓電解電容器壽命差異所產(chǎn)生的沖突

  在LED驅動(dòng)電路中,決定壽命的是壽命最短的元器件。因而即使高壓鋁電解電容器的壽命問(wèn)題得到解決,而低壓鋁電解電容器壽命得不到解決,最終LED驅動(dòng)電路的壽命還是短的。所以105℃/1萬(wàn)小時(shí)低壓鋁電解電容器成為L(cháng)ED驅動(dòng)電路中的關(guān)鍵。那么,為什么低壓鋁電解電容器的長(cháng)壽命就那么難?

  低壓鋁電解電容器存在的問(wèn)題

  低壓鋁電解電容器存在的最大問(wèn)題就是因“水合”反應導致早期失效。最聞名的低壓鋁電解電容器因“水合”反應的事件有:

 ?、?戴爾電腦主板鋁電解電容器“爆漿”,戴爾賠償客戶(hù)3億美元,而鋁電解電容器制造商賠償戴爾20億美元!這款鋁電解電容器是日本著(zhù)名電容器制造商的產(chǎn)品。

 ?、?三星視頻終端在英國世界杯的鋁電解電容器“爆漿”,電容器制造商最終被三星電子從采購目錄中刪除。這是我國某著(zhù)名鋁電解電容器制造商的產(chǎn)品;該產(chǎn)品還導致了一些不大不小的因“水合”反應導致的鋁電解電容器早期失效。造成用戶(hù)嚴重的經(jīng)濟損失—被索賠。

  水合反應的后果

  水合反應會(huì )在鋁電解電容器的負極箔表面形成電阻率非常高的鋁水合物。隨著(zhù)鋁水合物的增長(cháng)負極箔的電阻越來(lái)越大,在紋波電流作用下電解電容器的發(fā)熱就會(huì )更加劇烈,最終導致鋁電解電容器爆漿。如果是多個(gè)電容器并聯(lián)使用,會(huì )出現首先第一個(gè)爆漿,不久就是第二個(gè)、第三個(gè)…

  

LED驅動(dòng)電路專(zhuān)用電解電容器詳解

  

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  水合反應堆解電容器爆漿的特點(diǎn)

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