電解電容是導(dǎo)致LED燈具壽命短的罪魁禍?zhǔn)讍幔?/strong>
來源： 作者： 時間：2012-08-29 瀏覽次數(shù)：
常常聽說現(xiàn)在LED燈具之所以壽命短主要是電源的壽命短，而電源之所以壽命短是因為電解電容壽命短。這些說法也有一定道理。因為市面上充斥著大量的短壽命低劣的電解電容，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電解電容，結(jié)果就得出了上述結(jié)論。
那么實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
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。
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。
這是因為我們現(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。
因為用于LED驅(qū)動電源的電解電容，肯定都是放在LED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。
2.LED燈具里的環(huán)境溫度是多少
因為在很多燈具里L(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？
其實這個問題可以反過來推算，也就是一個設(shè)計得好的LED燈具，它所允許的內(nèi)部環(huán)境溫度應(yīng)該是一定的。這是因為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，因為它的功率只有0.1W，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，因為它和空氣是否流通有關(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)境溫度下的實際壽命 現(xiàn)在知道了電解電容在實際的LED燈具中的工作環(huán)境溫度，就可以很容易計算出它的實際壽命了。我們在下面的表中列出了幾種常用的電解電容的實際壽命。
