智慧城市網(wǎng)
技術(shù)文章
電解電容是導(dǎo)致LED防爆燈具壽命短的真兇嗎？
閱讀：861 發(fā)布時(shí)間：2019-9-18
電解電容的壽命取決于它工作時(shí)的環(huán)境溫度
電解電容的壽命是怎么定義的呢？當(dāng)然是以小時(shí)定義的。但是如果一個(gè)電解電容的壽命指標(biāo)是1,000小時(shí)，并不是說(shuō)一千小時(shí)以后這個(gè)電解電容就壞了，不是的，而只是說(shuō)這個(gè)電解電容的容量在1000小時(shí)以后容量減小了一半，本來(lái)是20uF，現(xiàn)在只有10uF了。
另外，電解電容的壽命指標(biāo)還有一個(gè)特點(diǎn)，是一定要說(shuō)明在多少度的工作環(huán)境溫度情況下的壽命。而且通常都是規(guī)定為在105℃環(huán)境溫度下的壽命。
這是因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在常用的電解電容都是采用液態(tài)電解液的電解電容，如果電解液干了，電容量當(dāng)然就沒(méi)有了。溫度越高，電解液就越容易蒸發(fā)。所以電解電容的壽命指標(biāo)必須注明是在什么環(huán)境溫度下的壽命。
目前所有電解電容都是標(biāo)出在105℃下的壽命。比如說(shuō)普通的電解電容，在105℃時(shí)的壽命只有1,000小時(shí)。但是如果就以為所有電解電容的壽命都只有1,000小時(shí)。那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果環(huán)境溫度高于105℃，那么它的壽命就會(huì)低于1,000小時(shí)，如果環(huán)境溫度低于105℃，那么它的壽命就高于1,000小時(shí)。那么壽命和溫度之間有沒(méi)有一個(gè)大致的定量關(guān)系呢？有的！
有一個(gè)簡(jiǎn)單而容易計(jì)算的關(guān)系，那就是環(huán)境溫度每升高10度，壽命就降低一半；反過(guò)來(lái)，環(huán)境溫度每降低10度，壽命就增加一倍。當(dāng)然這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的估算，但也是相當(dāng)準(zhǔn)確的。
因?yàn)橛糜贚ED驅(qū)動(dòng)電源的電解電容，肯定都是放在LED燈具外殼內(nèi)部的，所以我們只要知道LED燈具內(nèi)部的溫度就可以知道電解電容的工作壽命了。
LED燈具里的環(huán)境溫度是多少
因?yàn)樵诤芏酂艟呃風(fēng)ED和電解電容是放在同樣的外殼里，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)二者的環(huán)境溫度是一樣的。而這個(gè)環(huán)境溫度主要是由LED和電源的發(fā)熱和散熱平衡以后決定的。而且每個(gè)LED燈具的發(fā)熱和散熱的情況是不一樣的，那么我們?cè)趺茨軌蛑榔渲械沫h(huán)境溫度呢
就拿3014型LED來(lái)說(shuō)吧，它本身的熱阻θjc是90℃/W，因?yàn)樗墓β手挥?.1W，所以內(nèi)外溫差也就是9℃。鋁基板的熱阻是1℃/W，對(duì)于一個(gè)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，后的θla很難估計(jì)，因?yàn)樗涂諝馐欠?/p>
其實(shí)這個(gè)問(wèn)題可以反過(guò)來(lái)推算，也就是一個(gè)設(shè)計(jì)得好的LED燈具，它所允許的內(nèi)部環(huán)境溫度應(yīng)該是一定的。這是因?yàn)長(zhǎng)ED芯片的結(jié)溫是決定LED芯片光衰（壽命）的主要原因，LED結(jié)溫當(dāng)然也由其環(huán)境溫度有關(guān)，所以只要知道允許的LED結(jié)溫，也就可以推算出LED燈具內(nèi)部的環(huán)境溫度。但是其間還有至少三個(gè)熱阻，就是LED芯片結(jié)到外殼的熱阻θjc，和LED外殼到鋁基板表面的熱阻，其實(shí)其中經(jīng)過(guò)了焊錫、銅箔、和絕緣層再到鋁板，不過(guò)其中主要的是絕緣層的熱阻，統(tǒng)稱為θlv，第三個(gè)就是鋁板到泡殼內(nèi)空氣的熱阻θla。