固態高分子電容器應用于LED照明淺析
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隨著國家提倡“推進節能減排和生態環境保護”的環保觀念和《集成電路產業“十二五”發展規劃》等一系列拉動LED內需的具體舉措集中展開，中國的LED產業必然進入行業格局重整和競爭模式轉變的新階段，其中LED照明以其節約能源的優點成為取代傳統燈具的原動力。與傳統的燈具光源相比，LED照明具有低工作電壓、高效能及定向光等優點。一般而言，LED本身具有超過50,000小時的壽命(白熾燈壽命僅1,000小時)，而其電源模塊的設計則關系到整體照明設備的轉換效能及使用壽命。
LED照明設備是集合電源轉換、電子控制器件、光學器件及散熱管理等各方面技術的綜合解決方案, 整體電源模塊皆是以固態元器件組合而成, 其關鍵零件就是--濾波電容器。目前大多數廠家因關鍵技術問題仍大量使用液態電解電容, 但電解電容的熱穩定性則造成潛在的LED燈的壽命問題。①據統計，造成LED路燈失效故障的原因歸結下來主要為：LED燈芯片質量問題(約占10%)，芯片工藝不成熟(早期較普遍)，LED芯片熱設計不當(光輸出降至初始值70%)，線路和結構問題(約占20%)，驅動電源品質問題等五大源頭，其中占70%失效比例的驅動電源又以輸出端的濾波用電容器為主要短板原件。
絕大部分工業及商業電源工作在50％－80％脈沖式負載，而LED驅動電源長期工作在100％恒定負載，傳統電源工作環境溫度一般在25－35℃，LED驅動電源工作的環境溫度高達50－60℃，電解電容工作溫度差為45－55℃，LED照明使用電解電容將導致電源壽命縮短幾十倍！
二、LED照明散熱問題解決方案探討
經歷過幾年前電腦主板在網吧產業電容爆漿風波的人也許至今還心有余悸。后來，隨著中央處理器(CPU)功能、運算頻率加快及晶體管數目不斷的增加，為求系統穩定，英特爾(Intel)在2005年針對其推出的775PinCPU，強力建議將導電高分子鋁固態電容器(以下簡稱：固態電容)取代傳統液態電解電容(以下簡稱：電解電容)，使得固態電容器一夕間爆紅。
圖1摘自《泡泡網》圖2摘自《泡泡網》
網吧產業電腦主板爆漿，主要是因為主板在長時間密閉環境下工作(與LED電源模組工作環境相似)，導致電解電容濾波和穩壓功能降低，電容器溫度攀升而至電容內部的電解液因受熱造成內壓上升，輕者，電解液順著電容器的防爆孔泄壓，導致電容器失效。重者，用到了假固態電容，因沒有防爆孔的設計，在遇到高溫的情況下，電解電容會爆炸！試想一個LED路燈在我國北京等地，暑天溫度達40℃左右時，電解電容又在一個密閉的環境下，環境升溫、燈具升溫、電源升溫導致LED燈內部溫度不斷升高，則將引起電容爆漿(參看圖三)。另外在惡劣環境中，如黑龍江冬天零下30-40℃的環境下是否還能正常工作？
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