經常傳聞此刻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。這些說法也有必然原理。因為市面上充斥著大量的短壽命低劣的電解電容,再加上此刻都在拼價格,所以一些廠家掉臂質量而去回收這些低劣的短壽命電解電容,功效就得出了上述結論。
那么實際環境到底是怎么樣的呢?
1. 電解電容的壽命取決于它事情時的情況溫度
電解電容的壽命是怎么界說的呢?雖然是以小時界說的。可是假如一個電解電容的壽命指標是1,000小時,并不是說一千小時今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小時今后容量減小了一半,原來是20uF,此刻只有10uF了。
別的,電解電容的壽命指標尚有一個特點,是必然要說明在幾多度的事情情況溫度環境下的壽命。并且凡是都是劃定為在105℃情況溫度下的壽命。
這是因為我們此刻常用的電解電容都是回收液態電解液的電解電容,假如電解液干了,電容量雖然就沒有了。溫度越高,電解液就越容易蒸發。所以電解電容的壽命指標必需注明是在什么情況溫度下的壽命。
所以今朝所有電解電容都是標出在105℃下的壽命。好比說最普通的電解電容,在105℃時的壽命只有1,000小時。可是假如就覺得所有電解電容的壽命都只有1,000小時。那就大錯特錯了。
簡樸地說,假如情況溫度高于105℃,那么它的壽命就會低于1,000小時,假如情況溫度低于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抵的定量干系呢?有的!
有一個最簡樸而容易計較的干系,那就是情況溫度每升高10度,壽命就低落一半;反過來,情況溫度每低落10度,壽命就增加一倍。雖然這只是一個簡樸的估算,但也是相當精確的。
因為用于LED驅動電源的電解電容,必定都是放在LED燈具外殼內部的,所以我們只要知道LED燈具內部的溫度就可以知道電解電容的事情壽命了。
2. LED燈具里的情況溫度是幾多
因為在許多燈具里LED和電解電容是放在同樣的外殼里,簡樸來說二者的情況溫度是一樣的。而這個情況溫度主要是由LED和電源的發燒和散熱均衡今后抉擇的。并且每個LED燈具的發燒和散熱的環境是紛歧樣的,那么我們怎么可以或許知道個中的情況溫度呢?
其實這個問題可以反過來推算,也就是一個設計得好的LED燈具,它所答允的內部情況溫度應該是必然的。這是因為LED芯片的結溫是抉擇LED芯片光衰(壽命)的主要原因,LED結溫雖然也由其情況溫度有關,所以只要知道答允的LED結溫,也就可以推算出LED燈具內部的情況溫度。可是其間尚有至少三個熱阻,就是LED芯片結到外殼的熱阻θjc,和LED外殼到鋁基板外貌的熱阻,其實個中顛末尾焊錫、銅箔、和絕緣層再到鋁板,不外個中最主要的是絕緣層的熱阻,統稱為θlv,第三個就是鋁板到泡殼內氛圍的熱阻θla。
就拿3014型LED來說吧,它自己的熱阻θjc是90℃/W,因為它的功率只有0.1W,所以表里溫差也就是9℃。鋁基板的熱阻是1℃/W,對付一個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很難預計, 33UF 25V,因為它和氛圍是否暢通有關,在內部氛圍不活動的環境下,其溫差或許只有1℃閣下,所以加起來總共是20℃,。也就是說, LED結溫便是情況溫度加上20℃。
那么泡殼內的情況溫度可以或許答允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LED芯片結溫和光衰之間的干系。
假如情況溫度是105℃,那么還至少要加上20℃才是結溫,所以結溫就約莫是125℃。在這個曲線上已經查不到了,只能大抵地估算其壽命只有4,000小時。這是絕對不能接管的!也就是說,LED泡殼里的情況溫度必需大大低于105℃!
我們可以反過來按照所要求的LED壽命來看其情況溫度應該是幾多。假定我們要求LED的壽命是100,000小時,那么它的結溫只能是低于65℃,所以情況溫度就必需低于45℃.也就是說,電解電容的事情情況溫度必需低于45℃。
3. 各類壽命的電解電容在45℃的情況溫度下的實際壽命
此刻知道了電解電容在實際的LED燈具中的事情情況溫度,就可以很容易計較出它的實際壽命了。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。
由表中可以看到,縱然最普通的1,000小時壽命的電解電容,在情況溫度45℃時的壽命就可以到達64,000小時,對付標稱為50,000小時的普通LED燈具已經是夠用的了。
4. 耽誤電解電容壽命的要領
4,1 從設計上耽誤其壽命
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