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如何将LED电源寿命做到10万小时

电解电容寿命分析:

以下均为简要说明,如有不同看法,请直接点评,同时也为众多LED电源制造商找到一个长寿命的理由。哪些地方不对,请多指教!

我们说一个电解的额定寿命多少小时,都是在其额定参数相同的工作环境下的实际寿命。同时也是设计寿命。

主要影响电解电容寿命的因素有以下几点:环境温度、电压、纹波电流、频率。

1、频率,首先请断定,使用的电解电容为高频电解电容。保证在频率一项不影响您电源的实际工作频率。

2、纹波电流:这个参数在电解规格书里可以查到额定的纹波电流,按照电源本身的纹波电流来选用合适的电解。

以上2项要考虑参数的余量,一般按照1.5倍计算足以。

下面是影响寿命的主要参数

3、环境温度:按照目前最普遍的电容寿命估算方法,实际工作温度比电容额定温度低10度,寿命增加1倍的理论。

额定温度105度,而实测温度为65度 105-65=40度 也就增加4倍。我们选用额定1万小时的电解电容,即95度时2万小时,85度时4万小时,75度时

8万小时,65度时16万小时,这16万小时暂时先记在这里。

4、工作电压:我们选用的电解额定为63V,实际工作37.2V,我们可以肯定寿命比额定要长,至于长了多少,我们先不管。  

以上参数均为我公司的电解选用原则。

再分析一下电解电容的性能衰减特性。

我们说的一个电解电容的寿命结束了,其实并不是所有功能全部失效,而是开始衰减,直到满足不了电解在电路中所起到的作用。那么我们就要看电解在实际电路中所起到的作用,我先说2种用途,1是在PFC电路中,一个是在电源输出端做滤波使用,当电解性能衰减时,PF值会降低,但是即使降低到0.5(不加PFC电路),电源也是一样在工作,输出电流和电压丝毫不会受到影响。而做在输出端作为处理纹波的情况也是一样,只是输出纹波不断增大而已,而这个纹波对LED的确有很大影响,但是绝对不会立刻使LED失效。

所以,综上说述,我们做电源的要做到以下2点:

1、选用正品知名品牌的电解电容

2、设计电路时,充分考虑实际工作参数与电解参数的余量

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lwkk2000
LV.3
2
2010-12-21 18:17

为了说明我下面的寿命问题,我特意发了上面的这个帖子。

一款隔离电源参数:尺寸232/270*17.5*10.5
PF值:0.952~0.998
效率:82%~86%
恒流精度:1%
谐波:8%~15%
纹波:1%~2%
耐压:4KV  60S  漏电小于5mA
过EMC:55015标准
拥有防雷击、防浪涌冲击电路。
短路保护:72小时,功率小于5W。
拥有过压保护、空载保护、过温保护、过载保护。
设计寿命100000小时以上。

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hivince
LV.3
3
2010-12-22 12:58
@lwkk2000
为了说明我下面的寿命问题,我特意发了上面的这个帖子。一款隔离电源参数:尺寸232/270*17.5*10.5PF值:0.952~0.998效率:82%~86%恒流精度:1%谐波:8%~15%纹波:1%~2%耐压:4KV 60S 漏电小于5mA过EMC:55015标准拥有防雷击、防浪涌冲击电路。短路保护:72小时,功率小于5W。拥有过压保护、空载保护、过温保护、过载保护。设计寿命100000小时以上。
10万小时,就算电解电容没有问题,其它元件,还有工作环境因数问题也很难保证吧!
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2010-12-22 17:44

兄弟,用了电解电容就不要这么乐观了

我告诉你,有些内置的LED电源,单是内部的环境温度都高达80-85度,这个是别人亲口告诉我的数据,就算你的电源温升20度,你算算,寿命还能到多长?

长寿命的LED电源肯定要无电解方案。

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szevwell
LV.10
5
2010-12-23 00:56
@心中有冰
兄弟,用了电解电容就不要这么乐观了我告诉你,有些内置的LED电源,单是内部的环境温度都高达80-85度,这个是别人亲口告诉我的数据,就算你的电源温升20度,你算算,寿命还能到多长?长寿命的LED电源肯定要无电解方案。

使用环境很重要!日光灯的电源,我曾做过半年的高温80度测试,后级的电容是没什么问题的,拿出来测试,电容值基本不变。我用了3个电容,前面的电容有变颜色,后面两个没有变。

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2010-12-23 09:03
@szevwell
使用环境很重要!日光灯的电源,我曾做过半年的高温80度测试,后级的电容是没什么问题的,拿出来测试,电容值基本不变。我用了3个电容,前面的电容有变颜色,后面两个没有变。
这个是短时间看不出来的,电解电容长时间工作在高温状态,里面的电解液很容易被烤干的
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2010-12-24 08:26
@心中有冰
这个是短时间看不出来的,电解电容长时间工作在高温状态,里面的电解液很容易被烤干的

大师说得对

电解液迟早都是会有干掉的一天

再加上高温环境,这个时间会大大提前

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lwkk2000
LV.3
8
2010-12-24 10:51
@心中有冰
兄弟,用了电解电容就不要这么乐观了我告诉你,有些内置的LED电源,单是内部的环境温度都高达80-85度,这个是别人亲口告诉我的数据,就算你的电源温升20度,你算算,寿命还能到多长?长寿命的LED电源肯定要无电解方案。

这个数据也是比较权威的公司测试的数据,灯管内部的温度只有65度左右浮动,当时的室温是30度,如果按照质量比较好的电解就是可以满足这个条件的,而且他的铝外壳也不是很特殊,这个我看过,我跟他们的工程比较熟,这些信息绝对不会参假,所以我对电源的寿命的确充满有理有据的信心。

另外我们再举一个例子,我家在1992年买了一台电视机,“百花”牌的,应该是国产的,用到现在也还在用呢,而且丝毫不会影响我们家正常看电视,电视机里面肯定有电解的吧?用到现在已经有19年了,而且基本白天晚上经常看,放暑假寒假时基本天天守在电视机旁边了,而电视机里面的温度都是比较高的,当时的电解估计是85度的,而且额定寿命也不肯能超过5000小时,(估计也就2000小时)大家可以想象一下他的寿命,基本按照环境温度来计算实际寿命的话,大概有8000~10000小时而已,而通过我的计算,平均每天看5小时,算下来也有3万小时以上,这些又怎么解释?所以电解电容的寿命并不是那么悲观的。

另外再说说,无电解电容的方案,其实这个我也是比较认可的,但是电源的纹波电压将成为一个瓶颈,没有电解OK,但是输出纹波该怎么处理?一个电源的输出纹波对LED的伤害是非常大的,虽然当时看不出来。大家都知道LED是靠电流而激发荧光粉的,电压只是一个被动值,当电压有小的变化时,相对电流会有很大的变化,而其频率较高,人眼和普通机器测试不出来,(用好一点的示波器很容易测试出来),而这个频率的变化LED是完全可以“感受”到的,表现出来的就是温度高了一些,而且对芯片也有一定冲击,所以说纹波对LED伤害极大。所以无电解电容的电源方案,很难说何时面对这个市场,或者被专业人士接受。

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2010-12-24 11:10
@心中有冰
兄弟,用了电解电容就不要这么乐观了我告诉你,有些内置的LED电源,单是内部的环境温度都高达80-85度,这个是别人亲口告诉我的数据,就算你的电源温升20度,你算算,寿命还能到多长?长寿命的LED电源肯定要无电解方案。

顶斑竹,我可以告诉你,我们做温升测试,有这个温度

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lwkk2000
LV.3
10
2010-12-25 18:28
@hivince
10万小时,就算电解电容没有问题,其它元件,还有工作环境因数问题也很难保证吧!

其他零件就更没啥问题了,我觉得唯一可以提到的可能是保险丝,因为如果在市场上买那种不到1毛钱的保险丝的话,相对寿命或者即使选用慢断保险的话,对有可能造成坏机的可能性也是非常大的,毕竟每次开机都有冲击,当开关次数达到一定程度时,有可能就坏掉了,所以在这里我也建议:

第一:保险丝选用金属膜保险丝,一是安全,而是寿命要比玻封的长。

第二:电源应该加软启动或者开机延时,避免开机时对电源零件,更主要的是对LED的冲击,这样也会在寿命上打上折扣。

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lwkk2000
LV.3
11
2010-12-25 18:33
@szevwell
使用环境很重要!日光灯的电源,我曾做过半年的高温80度测试,后级的电容是没什么问题的,拿出来测试,电容值基本不变。我用了3个电容,前面的电容有变颜色,后面两个没有变。

温度是一个老生常谈的一个问题了,在温度上,第一点要考虑环境温度,第二个就是LED外壳散热结构,第三就是电源本身的发热。相信大家早就有一个对未来LED电源的发展趋势了,那就是未来LED电源将从内置转向外置,直到80%外置20%的一个比例。第一点是解决散热问题,第二点就是解决维护问题了。

前面的电容有变颜色,说明前2个电解的温度高,也就是说这3个电解的容量差别比较明显,那我就还是那句话,在选用电解的时候,要注意选择品牌,相信质量过硬的品牌还是可以避免这种问题普遍出现的。

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lwkk2000
LV.3
12
2010-12-25 18:36
@心中有冰
这个是短时间看不出来的,电解电容长时间工作在高温状态,里面的电解液很容易被烤干的
你可以看一下80、90年代的电视机你就知道了,电解其实并不是那么脆弱,电解液的确会慢慢减少,但是对于质量过硬的品牌电解来说,这个问题就不算什么问题了。
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lwkk2000
LV.3
13
2010-12-25 18:38
@perterlong
顶斑竹,我可以告诉你,我们做温升测试,有这个温度
多谢支持!其实我们都是多少懂一点技术的,虽然谈不上精通,但是我们都懂得用数据说话,我相信按照目前的发展阶段,已经很多比较有实力的公司做了温度的全方位测试,温度这块基本已经不是困扰LED日光灯的首要问题了。
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fengchi
LV.1
14
2010-12-25 22:18
@lwkk2000
为了说明我下面的寿命问题,我特意发了上面的这个帖子。一款隔离电源参数:尺寸232/270*17.5*10.5PF值:0.952~0.998效率:82%~86%恒流精度:1%谐波:8%~15%纹波:1%~2%耐压:4KV 60S 漏电小于5mA过EMC:55015标准拥有防雷击、防浪涌冲击电路。短路保护:72小时,功率小于5W。拥有过压保护、空载保护、过温保护、过载保护。设计寿命100000小时以上。
你好,大师,你有PCB图纸吗?能否发给我呢!在下想在这方面学习。邮箱:800345@qq.com,谢谢
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