我们知道LED的工作寿命高达4万小时,而电解电容的寿命只有几千小时,由于系统的寿命是由电源组件中使用的电解电容的寿命来决定的,如果不想法拿掉电解电容,那么LED照明驱动电源的寿命与LED的寿命就很不匹配,也就很难发挥出LED照明的长工作寿命优势。
LED灯作为一个半导体器件,其寿命长达50,000小时以上。而LED照明驱动方案中普遍用到电解电容(ElectrolyticCapacitor),其寿命则仅为5,000~10,000小时,虽然一些知名品牌的电容可以获得更长的寿命时间,这样电解电容的短寿命与LED灯珠的长寿命之间有一个巨大的差距,削弱了LED的优势。 因而无电解电容LED驱动电路的解决方案将延长数年.
在解决方案中,茶山无极性电解电容,采用全桥堆之后,用容值较小的CBB高压陶瓷电容或薄膜电容取代了高压电解电容,去掉了电解电容,同时也提高了功率因子(PFC)。而输出电容C8和C9可以用陶瓷电容替代电解电容。从而实现了完全无电解电容。 当输出电容C8、C9采用470uF电解电容,驱动6颗LED时,测量结果如下: 输入电压Vin=220VAC,输入功率Pin=7.54W 输出电压Vo=19.33V(万用表读数) 输出电流Io=327mA(万用表读数) 输出功率Po=Vo*Io=6.32W 效率η=6.32/7.54=83.8% 采用电解电容时的输出电压。
从波形图上可以看出,输出电压、电流均存在一定的纹波。这在单级PFC恒流驱动方案中不可避免的,加大输出电容C8、C9,可以进一步减小输出纹波。同时我们注意到示波器上电流、电压的平均值与万用表的读数基本相同。也即是万用表所测量到的直流电压、电流值为平均值。
长寿命电解电容在使用中的注意事项
同样容量的电容,并联越多的小电容越好耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数,无极性电解电容,对于ESR 自然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候,容量越大,ESR 越低。在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB 空间的限制,石龙无极性电解电容,这样有的人就认为,越多的并联小电阻,ESR 越低,效果越好。理论上是如此,但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗,采用多个小电容并联,效果并不一定突出。