电容器企业眼前的两座大山：电容器的体积与寿命
LED寿命取决于电源电源寿命则受制于电容器在行业对电容器体积与寿命呼声越来越高之际本土电容企业能否顺利翻过这两座大山穿过价格战的泥潭在高端应用场合一展拳脚
庞大的体积与LED小体量趋势背道而驰
电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一电解电容器的等效电路被认为是理想电容器与寄生电感等效串联电阻的串联由于电解电容器多数采用卷绕结构很容易扩大体积因此单位体积电容量非常大比其它电容大几倍到几十倍上海欧切斯实业有限公司工程师危检平认为大电容量的获取是以体积的扩大为代价的现代开关电源要求越来越高的效率越来越小的体积电容器的体积已经成为一个较为严重的问题
深圳市莱福德光电有限公司市场总监李少科在接受采访时表示从莱福德电源使用的元件看电解电容占电源很大的体积这导致LED驱动电源体积变大
明纬广州电子有限公司研发副总经理彭希和也提到LED驱动因为在设计上朝缩小体积与降低成本发展同时要应付使用环境的恶劣 设计者的需求多会要求希望加大电容的容比以满足小体积的需求
阿拉丁新闻中心对业内一些电源企业进行采访时发现被提及频率最多的一个问题就是电容器的存在导致LED驱动电源体积变大这一问题电容器变压器以及电感影响LED驱动电源体积的三大件电容首当其冲LED电源以及LED灯具都在往小体量方向发展电容的存在恰恰阻碍或者放缓了这一发展趋势的步伐而从目前市面上一些替代性的方案如去电源化虽然省去了三大件在体量上有了极大的飞跃然而产品的性能方面又出现了不可避免的短板无法获得广泛的认可体量与性能似乎成为了LED驱动电源不可兼得的东西这也是摆在电容企业面前的一大难题
温度适应性低导致寿命短成电容器短板
LED行业有一种比较流行的说法是80%的LED灯具失效问题都是由LED驱动电源引起的或许我们都错怪LED驱动电源了真正出问题的其实是LED电源里面的一个元件电容器
英飞特电子市场策划中心经理张伟莉提到目前高温情况下电解电容的可靠性及稳定性仍然偏低特别是高压电解电容在远低于预期寿命的阶段发生非正常失效的现象仍非常普遍这一问题在工作环境恶劣的LED灯具中尤为突出
茂硕电子产品总监陈浩表示电容器对工作温度的适应性需要更宽如在极寒地区电解液会因冷冻而导致容值变化最终影响驱动电源无法正常工作而温度太高则又会影响寿命
彭希和提到LED驱动多是装置在灯具内 驱动本身的温升加上灯具的温升 对电解电容来说很容易会超过温度上限虽然这有赖灯具系统设计工程师的认知但实际应用往往会超过电容的耐温上限需要电解电容本身具有良好的耐温性能
常用的电解电容都是采用液态电解液的电解电容一旦电解液干了电容量自然就没有了温度越高电解液就越容易蒸发目前所有电解电容都是标出在 105℃下的寿命简单地说如果环境温度高于105℃那么它的寿命就会低于1000小时如果环境温度低于105℃那么它的寿命就高于1000 小时环境温度与电容器寿命有一个最简单而容易计算的关系那就是环境温度每升高10度寿命就降低一半反过来环境温度每降低10度寿命就增加一倍
在一些极寒地区电解液活性下降甚至直接无法工作而温度过高则又会大大缩短电解电容器的寿命受到LED体积不断变小导致LED 内部空间压缩散热设计的好坏密封工艺以及价格竞争导致的以次充好等因素的影响电容器的寿命以及可靠性成为电源企业呼声最大的一个环节
国产电容器创新能力较低产品品质无法满足应用
张伟莉认为电解电容作为低成本高能量密度的储能元件在电源设计中扮演了重要的角色虽然在电源设计中完全取消电解电容并不存在太多技术上的障碍但总会引起诸如防雷能力降低一些电气技术指标变差等一系列问题这些问题虽然都有技术手段去解决但往往会显著增加电源的成本性价比很难得到广泛认可
因此未来相当一段时间内电解电容在中大功率的主流LED电源产品中仍将存在在一些对价格不敏感对寿命和可靠性更为关注的高端场合电解电容的设计可能受到欢迎
与此同时国内的电容产品其品质无法满足高端市场的应用需求只能作为一种备用品出现处境相当尴尬本土的电容企业一方面起步较晚在没有经过时间洗礼下底蕴方面有所欠缺创新能力略显不足另一方面快速发展的中国经济导致企业过早开启价格竞争大部分企业存在捞快钱现象进一步加剧了产品品质问题
电容企业在面对体积与寿命这两座大山的同时还要考虑价格战带来的冲击或许接下来就是真正考验本土电容企业创新能力的时候了吧
