分析长寿命LED驱动电源如何正确选用铝电解电容

     LED作为第四代光源是具有节能、长寿命、无二次污染等诸多优势的半导体照明，其应用范围已经逐渐从特殊照明领域向普通照明领域扩展。在今后几年内，随着LED照明相关技术的逐渐成熟，其将在室内、道路、建筑等普通照明领域得以更广泛的应用。

　　影响LED节能灯使用寿命的因素：

　　在实际应用中，LED灯的实际使用寿命并不高，甚至有的不到一年就损坏了。据调查LED节能灯失效将近80%左右是由驱动电源引起的。抛开驱动电路设计性能不好的因素，另外一个重要原因就是驱动电路中所用的部分电子元器件的寿命远远低于LED灯珠的寿命，在LED节能灯高温的灯腔内，如果器件选型不当，铝电解电容可能成为LED驱动上最容易损坏的元器件!

　　LED驱动电路的特点

　　LED驱动电路实际上是开关电源的特例，因其有轻、薄、小的发展趋势，所以对驱动电路的要求也越来越高。除了有普通电源产品对铝电解电容的要求外，LED驱动电源对铝电解电容的耐高温、小型化、长寿命的特殊要求。

　　以下是一个常见典型的LED驱动电路，其中应用到电解电容的地方主要有三个方面，即前级整流滤波、后级输出整流滤波和控制IC电源端口所用到的去耦电容。

　　典型LED节能灯驱动电路

　　LED驱动电路的中电解电容型号的选择

　　长期专注于照明市场的湖南艾华集团，在2009年就推出了130℃5000小时CD11GC系列电解电容，并在2010年将此系列大批量投入市场。根据电解电容寿命推算公式，该电容可以在95℃环境温度下40000小时寿命，完全可以满足高品质、长寿命LED节能的需要。湖南艾华集团所生产的铝电解电容，在国际照明领域占据了将近一半的市场份额，该公司每年有超过30亿只铝电解电容应用于照明领域。

　　以下就湖南艾华集团电解电容在LED照明驱动电源选型做进一步的介绍。主要从驱动电源上电解电容所起作用的三个方面来阐述。LED驱动电路中需要电解电容器的地方为：1、输入整流滤波电容;2、输出整流滤波电容;3、控制IC电源端去耦电容。

　　1、输入整流滤波电容

　　作用：平滑输入整流电压;

　　吸收来自整流电路产生的低频纹波电流;

　　吸收后级来自LED驱动电路的高频纹波电流。

　　要求：耐高温、长寿命、耐大纹波电流、耐高压、小型化。

　　图：输入整流滤波电容电路图及其使用中纹波电流波形图

　　关于输入整流滤波容量的选择

　　因LED节能灯驱动电源电路拓扑结构复杂多样，应用到多种电源拓扑结构，各种不同的寿命要求，且各个驱动电路所用到的开关电源IC厂家不同，就拥有不同的设计方案。所以应根据具体的电路设计要求、具体的电源拓扑结构、具体的电路设计参数要求等来选择电解电容的容值。但对于电解电容来说，其在实际使用中的纹波电流和峰值电压值，都不应超过其额定纹波电流值和额定电压值，且最好都留有一定余量。

　　此处艾华推荐电容系列型号：推荐CD11GD、CD11GN、CD11GK、CD11GES、CD11GC系列;

　　2、输出整流滤波

　　作用：平滑输出整理电压;

　　吸收开关频率的高频纹波电流;

　　要求：耐高温、长寿命、小型化、耐大纹波电流、高频低阻。

　　图：输出整流滤波电容电路图及其使用中纹波电流波形图

　　对输出整流滤波电容器要求有足够的电容量，电容量过低会导致变换器不稳定，很显然体积小容量值大的铝电解电容器是最佳选择;

　　此处艾华推荐电容系列型号：RJ、RZ、RS、RF、RG、RM、NB等低压系列产品;

　　3、控制IC芯片电源端耦合电容器

　　作用：平滑IC输入电源电压;

　　吸收来自线路上的耦合干扰，使调控输出更稳定;

　　使IC输出控制信号更精确，减轻输出滤波电容负担。

　　要求：耐高温、小型化、高稳定性、低漏电。

　　控制用状态的IC电源端去耦电容器同样要求具有数万小时寿命，其中电容量的稳定至关重要，关系到控制电压是否平滑和驱动电源是否可以稳定的工作。尽管这款电解电容器的电容量不大，体积较小，也没有多大的纹波电流流过。但是却需要长期稳定的电容量，特别是小体积更不利于超长寿命特性。该电解电容往往和其它发热元器件很近，所以工作环境温度较高。