Wird Elektrolytkondensatoren wirklich verursachen kurze Lebensdauer von LED-Lampen?

Oft ist zu hören, dass die kurze Lebensdauer von LED-Lampen vor allem auf die kurze Lebensdauer der Stromversorgung zurückzuführen ist., und die kurze Lebensdauer der Stromversorgung ist auf die kurze Lebensdauer des Elektrolytkondensators zurückzuführen. Diese Behauptungen könnten sinnvoll sein. Da der Markt mit einer großen Anzahl von kurzlebigen und minderwertigen Elektrolytkondensatoren überschwemmt wird, gekoppelt mit preislichem Wettbewerb, Einige LED-Beleuchtungshersteller verwenden diese minderwertigen kurzlebigen Elektrolytkondensatoren unabhängig von der Qualität.

Was genau ist also die tatsächliche Situation??

1. Die Lebensdauer des Elektrolytkondensators hängt von der Umgebungstemperatur ab, wenn er funktioniert

Wie wird die Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren definiert?? Auf jeden Fall in Stunden. Jedoch, wenn der Lebensdauerindex eines Elektrolytkondensators 1,000 Stunden, es bedeutet nicht, dass der Elektrolytkondensator nach tausend Stunden ausfällt, sondern nur, dass die Kapazität des Elektrolytkondensators um die Hälfte reduziert wird, nachdem 1,000 Stunden. Wenn es 20uF ist, und jetzt sind es nur noch 10uF.

Neben, wenn wir über den Lebensdauerindex von Elektrolytkondensatoren sprechen, Lebensdauer unter der Arbeitstemperatur muss angegeben werden. Und es wird normalerweise als die Lebensdauer bei einer Umgebungstemperatur von 105 °C.

Dies liegt daran, dass die Elektrolytkondensatoren, die wir normalerweise verwenden, Elektrolytkondensatoren sind, die heute flüssigen Elektrolyten verwenden.. Also natürlich, wenn der Elektrolyt trocken ist, die Kapazität wird sicherlich weg sein. Je höher die Temperatur, je leichter der Elektrolyt verdampft. Daher, Der Lebensdauerindex des Elektrolytkondensators muss die Lebensdauer unter welcher Umgebungstemperatur angeben.

So sind derzeit alle Elektrolytkondensatoren bei 105 °C. Zum Beispiel, Der gebräuchlichste Elektrolytkondensator hat eine Lebensdauer von nur 1,000 Stunden um 105 °C. Aber wenn Sie denken, dass die Lebensdauer aller Elektrolytkondensatoren nur 1,000 Stunden. Das wäre falsch..

Um es einfach auszudrücken, wenn die Umgebungstemperatur über 105 °C, seine Lebensdauer wird geringer sein als 1,000 Stunden, und wenn die Umgebungstemperatur unter 105 °C, sein Leben wird mehr sein als 1,000 Stunden. Gibt es einen allgemeinen quantitativen Zusammenhang zwischen Leben und Temperatur?? Natürlich.

Eine der einfachsten und einfachsten Möglichkeiten, die Beziehungen zu berechnen, besteht darin, dass für jeden Anstieg der Umgebungstemperatur um 10 Grad, die Lebensdauer wird um die Hälfte reduziert; Umgekehrt, für jede 10-Grad-Abnahme der Umgebungstemperatur, die Lebensdauer verdoppelt sich. Natürlich, Dies ist nur eine einfache Schätzung, aber es ist ziemlich genau.

Da die für LED-Treiber verwendeten Elektrolytkondensatoren im Gehäuse der LED-Lampen platziert sind, Wir müssen nur die Temperatur in den LED-Leuchten kennen, um die Lebensdauer des Elektrolytkondensators zu kennen.

2. Wie hoch ist die Umgebungstemperatur in den LED-Lampen??

Denn bei vielen LED-Lampen sind die LED- und Elektrolytkondensatoren im selben Gehäuse untergebracht, Die Umgebungstemperatur der beiden ist gleich. Die Umgebungstemperatur wird hauptsächlich durch die Heiz- und Kühlbalance der LED und der Stromversorgung bestimmt. Und die Heiz- und Kühlsituation jeder LED-Lampe ist anders, Wie können wir also die Umgebungstemperatur darin kennen??

Tatsächlich, Dieses Problem kann umgekehrt berechnet werden, Das heißt, als durchdachte LED-Lampe, die zulässige interne Umgebungstemperatur muss konstant sein. Dies liegt daran, dass die Sperrschichttemperatur des LED-Chips der Hauptfaktor ist, der den Lichtabfall bestimmt. (Lebensdauer) des LED-Chips. Natürlich, die Sperrschichttemperatur der LED hängt auch mit ihrer Umgebungstemperatur zusammen, solange also die zulässige Sperrschichttemperatur der LED bekannt ist, die Innentemperatur der LED-Lampe kann berechnet werden.

Aber es gibt mindestens drei thermische Widerstände, nämlich der thermische Widerstand θjc von der Verbindung des LED-Chips zum Gehäuse, und der thermische Widerstand des LED-Gehäuses zur Oberfläche des Aluminiumsubstrats. Tatsächlich, es geht durch Lot, Kupferfolie, und Isolierung der Aluminiumplatte, während unter ihnen der Wärmewiderstand der Isolationsschicht am wichtigsten ist, zusammenfassend als θlv bezeichnet, und der dritte ist der Wärmewiderstand θla von der Aluminiumplatte zur Luft in der Blase.

Nehmen wir die 3014 Typ LED z.B.. Sein Wärmewiderstand θjc beträgt 90 °C / W. Weil seine Leistung nur 0,1W beträgt, der Temperaturunterschied zwischen innen und außen beträgt 9 °C. Der thermische Widerstand des Aluminiumsubstrats beträgt 1 °C / W. Für eine 10W LED Lampe, da alle 10W LEDs auf dem gleichen Aluminiumsubstrat montiert sind, Die Gesamttemperaturdifferenz beträgt 10 °C, und die Gesamttemperaturdifferenz beträgt 19 °C. Die letzte θla ist schwer zu schätzen, da sie mit der Luftzirkulation zusammenhängt. Wenn die Innenluft nicht strömt, die Temperaturdifferenz beträgt nur etwa 1 °C, die Summe ist also 20 °C. Das heißt, Die LED-Sperrschichttemperatur ist gleich der Umgebungstemperatur plus 20 °C.

So kann die Umgebungstemperatur im Inneren der Lampe 105 Grad? Schauen Sie sich einfach eines der Bilder unten an. Das ist die Beziehung zwischen crees LED-Chip-Sperrschichttemperatur und Lichtdämpfung.

Wenn die Umgebungstemperatur 105 °C, dann muss es mindestens hinzufügen 20 °C bis zur Sperrschichttemperatur, die Sperrschichttemperatur ist also ungefähr 125 °C. Sie können es auf dieser Kurve nicht finden, Sie können nur grob schätzen, dass seine Lebensdauer nur 4,000 Stunden. Das ist absolut inakzeptabel! Mit anderen Worten,, Die Umgebungstemperatur in der LED-Lampe muss viel niedriger sein als 105 °C!

Wir können wiederum sehen, wie hoch die Umgebungstemperatur anhand der erforderlichen LED-Lebensdauer sein sollte. Angenommen, wir verlangen, dass die Lebensdauer der LED 100,000 Stunden, dann kann seine Sperrschichttemperatur nur niedriger sein als 65 °C, daher muss die Umgebungstemperatur niedriger sein als 45 °C. Das heißt, Die Betriebsumgebungstemperatur des Elektrolytkondensators muss niedriger sein als 45 °C.

3. Die tatsächliche Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren mit unterschiedlichen Lebensdauern bei einer Umgebungstemperatur von 45 °C

Jetzt, da wir die Arbeitsumgebungstemperatur von Elektrolytkondensatoren in tatsächlichen LED-Lampen kennen, wir können leicht seine tatsächliche Lebensdauer berechnen. Wir haben die tatsächliche Lebensdauer mehrerer häufig verwendeter Elektrolytkondensatoren in der folgenden Tabelle aufgelistet.

Aus der Tabelle geht hervor, dass selbst die gängigsten Elektrolytkondensatoren mit einer Lebensdauer von 1,000 Stunden können ein Leben von 64,000 Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 45 °C. Für gewöhnliche LED-Lampen beschriftet 50,000 Stunden, das reicht.

4. Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren

4.1 Verlängern Sie seine Lebensdauer durch Design

Tatsächlich, zur Verlängerung der Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren, Die Methode ist sehr einfach, weil das Ende seiner Lebensdauer hauptsächlich auf die Verdampfung des flüssigen Elektrolyten zurückzuführen ist. Wenn Sie seine Abdichtung verbessern und verhindern, dass es verdunstet, seine Lebensdauer wird sich natürlich verlängern.

Neben, durch die Annahme einer phenolischen Kunststoffabdeckung mit einer Elektrode, die um den gesamten Körper gewickelt ist, und einer doppelten, speziell angefertigten Dichtung, die fest mit der Aluminiumhülle verbunden ist, der Verlust des Elektrolyten kann auch stark reduziert werden.

4.2 Verlängern Sie die Lebensdauer des Gebrauchs

Die Reduzierung des Ripple-Stroms kann auch seine Lebensdauer verlängern. Wenn der Ripple-Strom zu groß ist, es kann reduziert werden, indem zwei Kondensatoren parallel verwendet werden.

4.3 Auswahl eines geeigneten Kondensators zur Verlängerung seiner Lebensdauer

Bei der Auswahl von Elektrolytkondensatoren, neben der Verwendung von Marken-Elektrolytkondensatoren zur Qualitätssicherung, es muss eine Marge in Spannung und Kapazität vorhanden sein. Zum Beispiel, Die Gleichspannung von 220 V nach der Brückengleichrichtung wird so hoch wie 300 V sein, Bei der Auswahl von Elektrolytkondensatoren sollten jedoch mindestens 450-V-Elektrolytkondensatoren verwendet werden. Wenn berechnet wird, dass 10uF benötigt wird, Es ist besser, 20uF zu wählen. Diese Maßnahmen können auch die Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren verlängern.. Weil der äquivalente Widerstand und der Welligkeitsstrom des Kondensators seine Innentemperatur höher als die Umgebungstemperatur machen, es ist notwendig, etwas Spielraum zu lassen.

5.Schutz von Elektrolytkondensatoren

Manchmal sogar, wenn ein langlebiger Elektrolytkondensator verwendet wird, Es wird oft festgestellt, dass der Elektrolytkondensator gebrochen ist. Woran liegt das??

Tatsächlich, wenn Sie der Meinung sind, dass die Qualität von Elektrolytkondensatoren nicht ausreicht, dann lässt es die Elektrolytkondensatoren wirklich Ungerechtigkeit erleiden! Tatsächlich, zu diesem Zeitpunkt, der Elektrolytkondensator ist nicht der Täter, sondern das Opfer. Warum sagst du das so??

Weil wir wissen, dass im Wechselstromnetz des Stroms der Stadt, Blitzstöße verursachen oft kurzzeitige Hochspannungsstöße. Zwar wurden große Blitzschutzmaßnahmen für Blitzeinschläge an großen Stromnetzen umgesetzt, Es ist immer noch unvermeidlich, dass Leckagen zu Hause auftreten.

Für LED-Leuchten, die mit dem Stadtstrom betrieben werden, Sie müssen die Netzeingangsklemmen in der Stromversorgung der LED-Lampen mit Überspannungsschutzmaßnahmen versehen, einschließlich Sicherungen und Überspannungsschutzwiderständen, Gehen Sie folgende Komponenten zum Schutz, sonst, Alle langlebigen Elektrolytkondensatoren werden durch die Stoßspannung durchstochen.

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