好鞍需配好馬,使用長(zhǎng)壽命的電容并不一定就能保證電源壽命,要提高電源壽命,就需要從多方面來(lái)改善:使用較高壽命的電容,提高電源效率,做好電源的散熱設(shè)計(jì),優(yōu)化燈具的散熱設(shè)計(jì)。諸多燈具企業(yè)為了考慮燈具設(shè)計(jì)的緊湊以求降低重量,要求將電源體積做的小巧并安裝在密閉的空間里,其電源的散熱條件受到限制。因此高的效率,小的體積及更好的散熱設(shè)計(jì)是LED電源面臨的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)燈具中除部分功率轉(zhuǎn)換為光能外,絕大部分功率都轉(zhuǎn)化為紅外輻射能量輻射到燈具外部空間,而LED燈具卻不同。LED是半導(dǎo)體發(fā)光,其除部分功率轉(zhuǎn)化為光能外,絕大部分功率都轉(zhuǎn)換為熱能,這些熱量只能借助與芯片緊密結(jié)合的燈體散熱。
商家為了燈具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)美,往往把LED電源與LED燈體結(jié)構(gòu)緊密設(shè)計(jì)在一起,LED的發(fā)熱與電源的發(fā)熱疊加,這樣電源和LED光源都處在惡劣的工作環(huán)境中,當(dāng)工作環(huán)境的溫度超過(guò)一定的溫度時(shí),LED電源及LED的壽命大打折扣。電源內(nèi)部設(shè)置溫度保護(hù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反復(fù)開關(guān)燈的現(xiàn)象,不設(shè)置溫度保護(hù)又會(huì)引起高溫?fù)p壞電源器件及加速LED的光衰。LED電源屬于開關(guān)電源,開關(guān)電源的質(zhì)量與可靠性取決于其電路設(shè)計(jì),生產(chǎn)工藝,及器件的質(zhì)量。電解電容是大功率開關(guān)電源中必不可少的組成部分。
而開關(guān)電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命,電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。
電解電容在不同的溫度下其工作壽命差異很大。
就拿國(guó)外某著名品牌電解電容為例:
其通用-40℃ -- +105℃規(guī)格電容壽命保證值是(在105℃滿負(fù)載條件下)4000小時(shí)。如果我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí) 電容紋波電流負(fù)載值*大使用到85%,則:按其提供的壽命估算公式
電容溫度65℃時(shí)的壽命只能保證約8萬(wàn)小時(shí);
電容溫度75℃時(shí)的壽命只能保證約4萬(wàn)小時(shí);
電容溫度85℃時(shí)的壽命只能保證約2萬(wàn)小時(shí);
電容溫度95℃時(shí)的壽命只能保證約1萬(wàn)小時(shí);
從以上的推算:電解電容溫度每上升10℃,壽命將會(huì)減半。
燈具工作環(huán)境溫度: 部分地區(qū)夏季夜晚戶外地表溫度高達(dá)40℃,甚至更高。
燈具自體溫升:由于LED產(chǎn)生的大量熱本身就依靠殼體來(lái)散熱,合理的設(shè)計(jì)其LED燈具 殼體溫度約20℃-25℃間。
即:在室溫25℃工作條件下,燈具殼體溫度約 45℃-50℃左右。
電源自體溫升:電源設(shè)計(jì)的比較好的功率器件溫升在25-30℃左右,設(shè)計(jì)的比較差的溫升大于35℃,戶外LED電源要求防水,需采用密封式的外殼,為了防護(hù)等級(jí)的提高廠家要求灌膠處理,不同的膠體材料價(jià)格成本不一樣,導(dǎo)熱性能也不一樣,廉價(jià)膠導(dǎo)熱性能差,且需高溫烘烤,往往會(huì)造成元器件不同程度的隱形損傷及緊束拉傷,留下隱患。(散熱處理的不好使得殼體內(nèi)電解電容工作環(huán)境如同保溫瓶,溫度積累無(wú)法散出)。