在LED照明領(lǐng)域，散熱、光衰、高效率、驅(qū)動(dòng)電源一直是業(yè)內(nèi)關(guān)心的話題。作為LED驅(qū)動(dòng)器組成部分的電解電容，我們了解多少，又如何選購(gòu)呢？下面是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家肇慶新宏一電子有限公司的品質(zhì)經(jīng)理黎啟張先生對(duì)鋁電解電容在LED驅(qū)動(dòng)中的壽命分析及說(shuō)明。
首先，簡(jiǎn)單介紹一下電解電容的結(jié)構(gòu)。
電解電容的結(jié)構(gòu)包括：引線、橡膠塞、芯子、鋁殼；正極箔、負(fù)極箔、電解紙；膠塞、芯包、鋁殼、套管。
我們做的是引線式的結(jié)構(gòu)，借助引線插入PCB板。封口位置的橡膠塞把它立定起來(lái)。里面是芯子、芯包，外面就是鋁殼把它們密封起來(lái)。在芯子的結(jié)構(gòu)里，是正負(fù)極的引線、正極箔、負(fù)極箔和電解紙。長(zhǎng)引線與正極箔相連的就是正極；短引線跟負(fù)極繞錠在一起，就是負(fù)極。這個(gè)是有極性的，如果用反了就會(huì)失效。正負(fù)極箔之間是用電解紙把它隔離開(kāi)來(lái)的。外面就是PC的套管標(biāo)示。這是電解電容的結(jié)構(gòu)。
其次，介紹電解電容在燈具應(yīng)用中的失效現(xiàn)象及解決方案。以下這些現(xiàn)象是我們時(shí)常遇見(jiàn)的：
現(xiàn)象1、芯子正負(fù)箔打火
大家如果有拆開(kāi)過(guò)電解的話，可以發(fā)現(xiàn)正極箔、負(fù)極箔的箔邊附近有缺口。這種現(xiàn)象一般是由于在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)刀具的使用不規(guī)范造成的。裁切刀具使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，刀鋒容易變鈍，在裁切時(shí)，鋁箔的箔條邊會(huì)形成毛刺，如果毛刺刺穿電解紙，就會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象。
芯子正負(fù)箔打火現(xiàn)象解決方案：
以往對(duì)裁切刀具使用的管控，是以分切時(shí)間計(jì)算，用一兩個(gè)月再去保修或更換，這是不太科學(xué)的；我們對(duì)每副刀具進(jìn)行編號(hào)，對(duì)刀具的使用制定了壽命；以分切長(zhǎng)度計(jì)算，記錄每卷分切長(zhǎng)度再累加，達(dá)到分切長(zhǎng)度不能再切，一定更換刀具或者進(jìn)行維修。
現(xiàn)象2、芯子電解液干涸
正常的芯子上面很濕潤(rùn)，干涸的芯子，外面包裹的電解膠已經(jīng)融掉了。這跟橡膠塞的特性、材質(zhì)、使用有關(guān)。電解如果受到環(huán)境溫度過(guò)高的影響，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生氣體。氣體一膨脹，就會(huì)從密封軸及一些很薄弱的地方漏氣、散透，不斷蒸發(fā)，電解液蒸發(fā)干涸后就失效了。這跟密封塞是有關(guān)系的。
芯子電解液干涸解決方案：
封口橡膠塞一般多采用兩種，一種是三元乙丙膠（EPT）、三元乙丙膠氣密性不理想，一般適用于85 度以下的產(chǎn)品。另一種是丁基膠（IIR）,丁基膠耐高溫性能極好，氣密性極高，是105度和125度產(chǎn)品理想的橡膠塞材質(zhì)，我公司產(chǎn)品全部采用丁基膠（IIR）生產(chǎn)。
現(xiàn)象3、鋁殼防爆閥炸開(kāi)
正常的炸開(kāi)，從一個(gè)點(diǎn)（點(diǎn)上有缺口）來(lái)釋放氣壓的，這是正常的。另一種嚴(yán)重的從電解紙里著火，有時(shí)鋁殼會(huì)炸飛掉，這是一種不安全的現(xiàn)象。那么鋁殼為什么會(huì)炸開(kāi)？這跟鋁殼底部防爆安全——防爆閥設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。鋁殼防爆槽過(guò)淺，超大氣壓下才能打開(kāi)——炸開(kāi)或飛脫。
產(chǎn)品有多種型號(hào)，如Y型、B型、G型、十字型，每一種型號(hào)都有一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)起爆點(diǎn)。鋁殼防爆閥打開(kāi)的方式與防爆槽的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。當(dāng)內(nèi)部壓力增大到起爆點(diǎn)時(shí)，就會(huì)通過(guò)鋁殼最薄弱的設(shè)計(jì)點(diǎn)起爆來(lái)釋放內(nèi)部壓力。甚至產(chǎn)生很大爆炸聲或者著火�，F(xiàn)在所有的鋁殼全部都會(huì)加強(qiáng)一種“點(diǎn)防爆”結(jié)構(gòu)，“點(diǎn)防爆”結(jié)構(gòu)的鋁殼具有防爆聲小，起爆不著火，不飛脫，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗菑狞c(diǎn)釋放氣壓的。我公司的產(chǎn)品直徑5mm以上的全部使用點(diǎn)防爆的結(jié)構(gòu)，在鋁殼的標(biāo)準(zhǔn)里，直徑在8毫米以上一定要使用點(diǎn)防爆結(jié)構(gòu)的，8毫米以下沒(méi)這個(gè)規(guī)定。
鋁殼防爆閥炸開(kāi)解決方案：
鋁殼防爆閥打開(kāi)的方式與防爆槽的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，當(dāng)內(nèi)部壓力增大到起爆壓力時(shí)，是通過(guò)從鋁殼最薄弱的設(shè)計(jì)點(diǎn)起爆來(lái)釋放內(nèi)部壓力。“點(diǎn)防爆”結(jié)構(gòu)的鋁殼具有防爆聲小，起爆為著火、不飛脫，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，我司直徑5mm以上的產(chǎn)品使用的全部是點(diǎn)防爆結(jié)構(gòu)鋁殼。
再次，我們做了電解在LED產(chǎn)品應(yīng)用方面的相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目
一、 105度耐紋波電流壽命試驗(yàn)
二、125度耐紋波電流壽命試驗(yàn)
三、 90度 LED整燈試驗(yàn)
四、LED整燈常溫試驗(yàn)
五、20000次開(kāi)關(guān)試驗(yàn)
六、LED零下40度低溫啟動(dòng)試驗(yàn)
七、與國(guó)外知名品牌壽命對(duì)比試驗(yàn)
我們的產(chǎn)品試驗(yàn)用的是世界頂尖儀器 ：如X射線無(wú)損檢測(cè)儀、紫外分光光度計(jì)、電解液水分分析儀、日本尼康高倍顯微鏡、氮化學(xué)檢測(cè)儀器、精工ROHS檢測(cè)儀、電解液綜合分析儀、離子色譜儀等。
一、105度耐紋波電流壽命試驗(yàn)
A．GK 330μF16V10000小時(shí) （紋波電流756mA）
試驗(yàn)的初始平均值為329，10000小時(shí)后平均值為281，變化率為14.45%。也就是說(shuō)，它的容量在10000小時(shí)后還有初始值的85%以上。
B．GLB 10μF 450V 14000小時(shí) （紋波電流250 mA）試驗(yàn)的初始值為10.42，14000小時(shí)后平均值為8.5，容量的變化率為18.3%，也就是說(shuō)，它的容量在14000小時(shí)后為初始值的82%。
二、125度耐紋波電流壽命試驗(yàn)
A．GH 330μF 50V 125度 4000小時(shí)（紋波電流930mA）
試驗(yàn)的初始值為327，4000小時(shí)后平均值為285，容量的變化率為12%，它的容量在4000小時(shí)后還有初始值的88%。
B．GK 330μF 100V 125度 4000小時(shí)（紋波電流1280mA）
試驗(yàn)的初始平均值為337，4000小時(shí)后平均值為300，容量的變化為10%，它的容量在4000小時(shí)后還有初始的90%。
三、90度 LED整燈試驗(yàn)
GLA 2.2μF 400V (紋波電流75mA)
10000小時(shí)整燈90度試驗(yàn)，把LED整燈放入90度的烘箱里，考驗(yàn)它安不安全。我們把烘箱溫度設(shè)為90度。烘箱的指示燈顯示：電解電容表面溫度：118度；電板環(huán)境溫度：111度；LED燈珠表面溫度:102度；燈頭內(nèi)部溫度：102度。試驗(yàn)的初始平均值為2.18，10000小時(shí)后平均值1.83，容量的變化率為16%，也就是10000小時(shí)后電解的容量還有案初始值的84%。
四、LED整燈常溫試驗(yàn)
我們把LED燈放在常溫中點(diǎn)亮，一款GLB系列 4.7μF 250V(紋波電流119mA) 12000小時(shí)
試驗(yàn)的初始平均值為4.63，10000小時(shí)后平均值為3.98，容量的變化率為14%，也就是在10000小時(shí)后，電解的容量還有初始值的86%。
五、20000次開(kāi)關(guān)試驗(yàn)
A. GLA 2.2μF 250V 20000次開(kāi)關(guān)試驗(yàn)
試驗(yàn)初始平均值為2.17，20000次開(kāi)關(guān)后平均值為1.83，容量的變化率為15%，也就是在20000次后，電解的容量為初始值的85%。
六、LED零下40度低溫啟動(dòng)試驗(yàn)
在零下40度低溫環(huán)境下，儲(chǔ)存24小時(shí)正常啟動(dòng)。
七、試驗(yàn)產(chǎn)品：GLA 10μF 250V 8000小時(shí)產(chǎn)品與國(guó)外知名品牌同規(guī)格產(chǎn)品對(duì)比，如藍(lán)寶石。
試驗(yàn)條件：220V 23W LED燈具，每1000小時(shí)記錄一次。
通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，我們的數(shù)據(jù)與國(guó)外的還有一點(diǎn)差距，但是與國(guó)外是很接近的。
常說(shuō)“十年磨一劍”，GRP 電解在燈用電解領(lǐng)域磨練了十八年。
產(chǎn)品主要分為兩大系列：一是LED燈專(zhuān)用低壓系列，二是LED燈專(zhuān)用高壓系列。客戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要去選擇使用某種系列。（與我們合作的品牌有歐司朗、飛利浦、歐普照明、三雄極光、雪萊特等等。）
關(guān)于肇慶新宏
肇慶新宏一電子有限公司成立于1996年，18年來(lái)只專(zhuān)注于照明使用的電解電容。1996-2008年專(zhuān)注研發(fā)、生產(chǎn)節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器使用的電解電容。2009年至今以研發(fā)、生產(chǎn)LED燈和LED驅(qū)動(dòng)器使用的電解電容為主。
公司產(chǎn)品商標(biāo)為GRP，GRP的目標(biāo)是成為世界頂尖的鋁電解電容器供應(yīng)商。
