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洗不白之冤 LED壽命短電解電容沒有錯

作者: 時間:2013-09-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
常常聽說現(xiàn)在燈具之所以主要是電源的,而電源之所以是因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電解電容">電解電容壽命短。這些說法也有一定道理。因?yàn)槭忻嫔铣涑庵罅康亩虊勖土拥?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電解電容">電解電容,再加上現(xiàn)在都在拼價錢,所以一些廠家不顧質(zhì)量而去采用這些低劣的短壽命,結(jié)果就得出了上述結(jié)論。

  那么實(shí)際情況到底是怎么樣的呢?

  1.電解電容的壽命取決于它工作時的環(huán)境溫度

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/222424.htm

  電解電容的壽命是怎么定義的呢?當(dāng)然是以小時定義的。但是如果一個電解電容的壽命指標(biāo)是1,000小時,并不是說一千小時以后這個電解電容就壞了,不是的,而只是說這個電解電容的容量在1000小時以后容量減小了一半,本來是20uF,現(xiàn)在只有10uF了。

洗不白之冤 LED壽命短電解電容沒有錯

  另外,電解電容的壽命指標(biāo)還有一個特點(diǎn),是一定要說明在多少度的工作環(huán)境溫度情況下的壽命。而且通常都是規(guī)定為在105℃環(huán)境溫度下的壽命。

  這是因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在常用的電解電容都是采用液態(tài)電解液的電解電容,如果電解液干了,電容量當(dāng)然就沒有了。溫度越高,電解液就越容易蒸發(fā)。所以電解電容的壽命指標(biāo)必須注明是在什么環(huán)境溫度下的壽命。

  所以目前所有電解電容都是標(biāo)出在105℃下的壽命。比如說最普通的電解電容,在105℃時的壽命只有1,000小時。但是如果就以為所有電解電容的壽命都只有1,000小時。那就大錯特錯了。

  簡單地說,如果環(huán)境溫度高于105℃,那么它的壽命就會低于1,000小時,如果環(huán)境溫度低于105℃,那么它的壽命就高于1,000小時。那么壽命和溫度之間有沒有一個大致的定量關(guān)系呢?有的!

  有一個最簡單而容易計(jì)算的關(guān)系,那就是環(huán)境溫度每升高10度,壽命就降低一半;反過來,環(huán)境溫度每降低10度,壽命就增加一倍。當(dāng)然這只是一個簡單的估算,但也是相當(dāng)準(zhǔn)確的。

  因?yàn)橛糜?span id="j208apk" class="hrefStyle" style="word-break: break-all; ">驅(qū)動電源的電解電容,肯定都是放在燈具外殼內(nèi)部的,所以我們只要知道LED燈具內(nèi)部的溫度就可以知道電解電容的工作壽命了?! ?strong style="word-break: break-all; ">2.LED燈具里的環(huán)境溫度是多少

  因?yàn)樵诤芏酂艟呃風(fēng)ED和電解電容是放在同樣的外殼里,簡單來說二者的環(huán)境溫度是一樣的。而這個環(huán)境溫度主要是由LED和電源的發(fā)熱和散熱平衡以后決定的。而且每個LED燈具的發(fā)熱和散熱的情況是不一樣的,那么我們怎么能夠知道其中的環(huán)境溫度呢?

  其實(shí)這個問題可以反過來推算,也就是一個設(shè)計(jì)得好的LED燈具,它所允許的內(nèi)部環(huán)境溫度應(yīng)該是一定的。這是因?yàn)?span id="4suikp5" class="hrefStyle" style="word-break: break-all; ">LED芯片的結(jié)溫是決定LED芯片光衰(壽命)的主要原因,LED結(jié)溫當(dāng)然也由其環(huán)境溫度有關(guān),所以只要知道允許的LED結(jié)溫,也就可以推算出LED燈具內(nèi)部的環(huán)境溫度。但是其間還有至少三個熱阻,就是LED芯片結(jié)到外殼的熱阻θjc,和LED外殼到鋁基板表面的熱阻,其實(shí)其中經(jīng)過了焊錫、銅箔、和絕緣層再到鋁板,不過其中最主要的是絕緣層的熱阻,統(tǒng)稱為θlv,第三個就是鋁板到泡殼內(nèi)空氣的熱阻θla。

  就拿3014型LED來說吧,它本身的熱阻θjc是90℃/W,因?yàn)樗墓β手挥?.1W,所以內(nèi)外溫差也就是9℃。鋁基板的熱阻是1℃/W,對于一個10W的燈具由于所有10W的LED都是安裝在同一塊鋁基板上的,所以它的總溫差就是10℃,總共為19℃的溫差,最后的θla很難估計(jì),因?yàn)樗涂諝馐欠窳魍ㄓ嘘P(guān),在內(nèi)部空氣不流動的情況下,其溫差大概只有1℃左右,所以加起來總共是20℃,。也就是說,LED結(jié)溫等于環(huán)境溫度加上20℃。

  那么泡殼內(nèi)的環(huán)境溫度能夠允許105度嗎?只要看一下下面的一個圖片就知道了。那是美國Cree公司有關(guān)LED芯片結(jié)溫和光衰之間的關(guān)系。

  如果環(huán)境溫度是105℃,那么還至少要加上20℃才是結(jié)溫,所以結(jié)溫就大約是125℃。在這個曲線上已經(jīng)查不到了,只能大致地估算其壽命只有4,000小時。這是絕對不能接受的!也就是說,LED泡殼里的環(huán)境溫度必須大大低于105℃!

  我們可以反過來根據(jù)所要求的LED壽命來看其環(huán)境溫度應(yīng)該是多少。假定我們要求LED的壽命是100,000小時,那么它的結(jié)溫只能是低于65℃,所以環(huán)境溫度就必須低于45℃。也就是說,電解電容的工作環(huán)境溫度必須低于45℃。

  3.各種壽命的電解電容在45℃的環(huán)境溫度下的實(shí)際壽命

  現(xiàn)在知道了電解電容在實(shí)際的LED燈具中的工作環(huán)境溫度,就可以很容易計(jì)算出它的實(shí)際壽命了。我們在下面的表中列出了幾種常用的電解電容的實(shí)際壽命

  由表中可以看到,即使最普通的1,000小時壽命的電解電容,在環(huán)境溫度45℃時的壽命就可以達(dá)到64,000小時,對于標(biāo)稱為50,000小時的普通LED燈具已經(jīng)是夠用的了。

  4.延長電解電容壽命的方法


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