Los capacitores electrolíticos realmente causan una corta vida útil de las lámparas LED?

A menudo se escucha que la corta vida útil de las lámparas LED se debe principalmente a la corta vida útil de la fuente de alimentación, y la corta vida útil de la fuente de alimentación se debe a la corta vida útil del condensador electrolítico. Estas afirmaciones podrían tener sentido. A medida que el mercado está inundado con una gran cantidad de condensadores electrolíticos de corta duración e inferiores., junto con la competencia en precios, Algunos fabricantes de iluminación LED utilizan estos condensadores electrolíticos de corta duración inferiores, independientemente de la calidad.

Entonces, ¿cuál es exactamente la situación real??

1. La vida útil del condensador electrolítico depende de la temperatura ambiente cuando funciona

¿Cómo se define la vida útil de los condensadores electrolíticos?? Definitivamente en horas. Sin embargo, si el índice de vida de un condensador electrolítico es 1,000 horas, no significa que el condensador electrolítico falle después de mil horas, pero sólo que la capacidad del condensador electrolítico se reduce a la mitad después de 1,000 horas. Si es 20uF, y ahora es solo 10uF.

Además, cuando hablamos del índice de vida de los condensadores electrolíticos, la vida útil bajo la temperatura de trabajo debe indicarse. Y generalmente se especifica como la vida a una temperatura ambiente de 105 °C.

Esto se debe a que los condensadores electrolíticos que solemos utilizar son condensadores electrolíticos que utilizan electrolito líquido hoy en día.. Así que, por supuesto,, si el electrolito está seco, la capacitancia ciertamente desaparecerá. Cuanto mayor sea la temperatura, cuanto más fácil se evapore el electrolito. por lo tanto, El índice de vida del condensador electrolítico debe indicar la vida útil bajo qué temperatura ambiente.

Por lo tanto, todos los condensadores electrolíticos están actualmente marcados en 105 °C. Por ejemplo,, el condensador electrolítico más común tiene una vida útil de sólo 1,000 horas en 105 °C. Pero si piensas que la vida útil de todos los condensadores electrolíticos es solo 1,000 horas. Eso sería un error..

En pocas palabras, si la temperatura ambiente es superior 105 °C, su vida será menor que 1,000 horas, y si la temperatura ambiente es inferior 105 °C, su vida será más que 1,000 horas. ¿Existe una relación cuantitativa general entre la vida y la temperatura?? Claro.

Una de las formas más simples y fáciles de calcular las relaciones es que por cada aumento de 10 grados en la temperatura ambiente., la vida útil se reduce a la mitad; En cambio, por cada disminución de 10 grados en la temperatura ambiente, la vida útil se duplica. Claro, Esto es sólo una simple estimación, pero es bastante preciso.

Como los condensadores electrolíticos utilizados para los controladores LED se colocan dentro de la carcasa de las lámparas LED, solo necesitamos conocer la temperatura dentro de los accesorios de iluminación LED para conocer la vida útil del condensador electrolítico.

2. ¿Cuál es la temperatura ambiente en las lámparas LED??

Porque en muchas lámparas LED los condensadores LED y electrolíticos se colocan en la misma carcasa, la temperatura ambiental de los dos es la misma. La temperatura ambiente está determinada principalmente por el equilibrio de calefacción y refrigeración del LED y la fuente de alimentación.. Y la situación de calefacción y refrigeración de cada lámpara LED es diferente, entonces, ¿cómo podemos saber la temperatura ambiente en él??

En realidad, Este problema se puede calcular a la inversa, Es decir, como una lámpara LED bien diseñada, la temperatura ambiente interna admisible será constante. Esto se debe a que la temperatura de unión del chip LED es el factor principal que determina la desintegración de la luz. (vida) del chip LED. Claro, La temperatura de unión del LED también está relacionada con su temperatura ambiente, siempre que se conozca la temperatura de unión permitida del LED, se puede calcular la temperatura interna de la lámpara LED.

Pero hay al menos tres resistencias térmicas, es decir, la resistencia térmica θjc desde la unión del chip LED a la caja, y la resistencia térmica de la caja LED a la superficie del sustrato de aluminio. En realidad, pasa a través de soldadura, lámina de cobre, y aislamiento a la placa de aluminio, mientras que entre ellos el más importante es la resistencia térmica de la capa aislante, denominado colectivamente como θlv, y el tercero es la resistencia térmica θla de la placa de aluminio al aire en la burbuja.

Tomemos el 3014 tipo LED, por ejemplo. Su resistencia térmica θjc es 90 °C / W. Porque su potencia es de solo 0.1W, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es 9 °C. La resistencia térmica del sustrato de aluminio es 1 °C / W. Para una lámpara LED de 10W ya que todos los LED de 10W están montados en el mismo sustrato de aluminio, la diferencia de temperatura total es 10 °C, y la diferencia de temperatura total es 19 °C. El θla final es difícil de estimar porque está relacionado con la circulación del aire. Cuando el aire interno no fluye, la diferencia de temperatura es sólo acerca de 1 °C, por lo que el total es 20 °C. Es decir, la temperatura de la unión led es igual a la temperatura ambiente más 20 °C.

Por lo tanto, la temperatura ambiente dentro de la lámpara puede permitir 105 Grados? Basta con echar un vistazo a una de las fotos de abajo. Esa es la relación entre la temperatura de la unión del chip LED de Cree y la atenuación de la luz.

Si la temperatura ambiente es 105 °C, entonces debe agregar al menos 20 °C a la temperatura de la unión, por lo que la temperatura de la unión es aproximadamente 125 °C. No puedes encontrarlo en esta curva, solo puede estimar aproximadamente su vida útil es solo 4,000 horas. Esto es absolutamente inaceptable! En otras palabras., la temperatura ambiente en la lámpara LED debe ser mucho más baja que 105 °C!

Podemos ver a su vez cuál debe ser la temperatura ambiente en función de la vida útil requerida del LED.. Supongamos que requerimos que la vida útil del LED sea 100,000 horas, entonces su temperatura de unión sólo puede ser inferior a 65 °C, por lo que la temperatura ambiente debe ser inferior a 45 °C. Es decir, la temperatura ambiente de trabajo del condensador electrolítico debe ser inferior a 45 °C.

3. La vida real de los condensadores electrolíticos con varias vidas útiles a una temperatura ambiente de 45 °C

Ahora que conocemos la temperatura ambiente de trabajo de los condensadores electrolíticos en lámparas LED reales, podemos calcular fácilmente su vida real. Hemos enumerado la vida real de varios condensadores electrolíticos de uso común en la tabla a continuación..

Se puede ver en la tabla que incluso los condensadores electrolíticos más comunes con una vida útil de 1,000 las horas pueden alcanzar una vida útil de 64,000 horas a una temperatura ambiente de 45 °C. Para lámparas LED ordinarias etiquetadas 50,000 horas, eso es suficiente.

4. Métodos para extender la vida útil de los condensadores electrolíticos

4.1 Extender su vida útil por diseño

En realidad, para prolongar la vida útil de los condensadores electrolíticos, El método es muy sencillo, porque el final de su vida útil se debe principalmente a la evaporación del electrolito líquido. Si mejoras su estanqueidad y evitas que se evapore, su vida útil se extenderá naturalmente.

Además, adoptando una cubierta de plástico fenólico con un electrodo envuelto alrededor de todo el cuerpo y una doble junta especialmente hecha firmemente unida con la carcasa de aluminio, la pérdida del electrolito también se puede reducir en gran medida.

4.2 Prolongar su vida útil desde el uso

Reducir su corriente de ondulación también puede extender su vida útil. Si la corriente de ondulación es demasiado grande, se puede reducir mediante el uso de dos condensadores en paralelo.

4.3 Elegir un condensador adecuado para prolongar su vida útil

En la selección de condensadores electrolíticos, además del uso de condensadores electrolíticos de marca para garantizar la calidad, debe haber un margen en voltaje y capacidad. Por ejemplo,, el voltaje de CC de 220V después de la rectificación del puente será tan alto como 300V, pero se deben utilizar al menos condensadores electrolíticos de 450 V al seleccionar condensadores electrolíticos. Si se calcula que se necesitan 10uF, es mejor elegir 20uF. Estas medidas también pueden prolongar la vida útil de los condensadores electrolíticos.. Debido a que la resistencia equivalente del condensador y la corriente de ondulación harán que su temperatura interna sea más alta que la temperatura ambiente, es necesario dejar cierto margen de maniobra.

5.Protección de condensadores electrolíticos

A veces, incluso si se utiliza un condensador electrolítico de larga duración, a menudo se encuentra que el condensador electrolítico está roto. ¿Cuál es la razón de esto??

En realidad, si cree que la calidad de los condensadores electrolíticos no es suficiente, entonces realmente hace que los condensadores electrolíticos sufran injusticias! En realidad, en este momento, el condensador electrolítico no es el autor, pero la víctima. ¿Por qué dices de esta manera??

Porque sabemos que en la red de CA de la electricidad de la ciudad, Las sobretensiones de rayos a menudo causan sobretensiones momentáneas de alto voltaje. Aunque se han implementado grandes medidas de protección contra rayos para rayos en grandes redes eléctricas, todavía es inevitable que aparezcan fugas en casa.

Para accesorios de iluminación LED que funcionan con electricidad de la ciudad, Debe agregar medidas antisobretensiones a los terminales de entrada de red en la fuente de alimentación de las lámparas LED, incluyendo fusibles y resistencias de protección contra sobretensión, Para proteger los siguientes componentes, de otra manera, Cualquier condensador electrolítico de larga duración de marca será perforado por el voltaje de sobretensión.

Si tiene alguna pregunta o necesita ayuda para elegir un buen accesorio de iluminación LED, Por favor contáctenos Directamente. Nuestros expertos en iluminación te ayudarán a conseguir la mejor iluminación que tú necesitar.