無電解電容LED照明方案引發(fā)業(yè)界爭議

　　在大多數(shù)LED應用中，對LED燈的使用壽命影響最大的器件就是去耦電容器。高溫高可靠性的電容器會顯著增加BOM的成本，因此減少電容的大小是增加電燈壽命及控制BOM成本的一個重要趨勢和訴求。Allan Lin表示，Diodes正在研究在未來的器件中減少電容器的大小。

　　不僅如此，更有不少廠商紛紛推出無電解電容的LED照明方案。創(chuàng)意電子有限公司產(chǎn)品工程師龍金節(jié)介紹，該公司TK5401、IL9910、TK5401均為無電解電容的驅(qū)動方案，主要用于球泡燈，PF值可達到歐洲標準0.70，外圍元件少，價格低，長壽命且節(jié)約空間。隨著時間的推移，市場上的一些帶有電解電容的驅(qū)動電源會有相繼失效的現(xiàn)象，龍金節(jié)認為，無電解電容的驅(qū)動方案是一個必然的發(fā)展趨勢。

　　雖然LED是個節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，目前商用80-120lm/w光效已是所有照明產(chǎn)品中最高水平，但仍有60%左右的電能不能轉換為光能而轉換為熱能。所有LED燈具工作時是一個加熱體，使燈具局部形成50—70度甚至85度的高溫區(qū)，會很快將電解電容的電解液烤蒸發(fā)，1000到3000小時時就很快失效。

　　邢先鋒指出，實際上傳統(tǒng)日光燈、節(jié)能燈驅(qū)動中電解電容也催在同樣問題，只是電源壽命與燈管壽命相當而沒使矛盾特別突出。他表示，“無論可靠性還是成本，抑或是可實現(xiàn)性考量，無電解電容將是LED照明驅(qū)動電源的不二選擇。”

　　不過，針對無電解電容方案，在業(yè)界有很多其他不同的聲音。

　　“我們并不認為無電解電容LED照明是LED照明電源的發(fā)展大趨勢。而且從現(xiàn)狀來看，技術方面需要克服的問題很多。”Rohm公司在接受本刊采訪時表示。

　　Peter B. Green指出，隨著電源需求的增加，如果不采用電解電容，LED驅(qū)動器的設計會變得非常昂貴。在低功率水平上，通過用陶瓷電容取代電解電容可以解決這一問題，而在高品質(zhì)光源燈具上，電解電容是難以去除的。

　　事實上，如果電解電容質(zhì)量很好，可以達到105攝氏度的工作溫度和10000小時額定工作時間，就沒有必要將電解電容從LED驅(qū)動設計中去除。如果在低溫條件下，這些元件的使用壽命可以遠遠超過10000小時，例如，在85度下，一個額定壽命為10000小時的元件可以運行40000小時。

　　“其實用不用電解，其焦點就是電解的壽命，也就是整個產(chǎn)品的可靠性。”朱保賚表示，對于LED電源，擔心最多的就是某些元件的自然老化，例如電解電容，因為它的工作溫度很高;其次就是驅(qū)動電源對于電網(wǎng)波動的適應性及可靠性，例如雷擊，因為很多半導體的元件會因為Over Stress而失效。電解電容會存在電解液干涸的可靠性問題，但是如果簡單地去除電解電容就會降低電源對電網(wǎng)波動的抗干擾能力，也會帶來因雷擊失效的風險，因此需要全面地評估產(chǎn)品的可靠性。

　　由無電解電容帶來的高紋波電流而導致的低頻閃爍開始越來越被人注意，有研究者認為，低于165Hz的頻閃即便是人眼不易覺察，但這已經(jīng)對某些人眼造成生理上的不適，幅度大的低頻紋波會也會被導致一些數(shù)碼像機設備出現(xiàn)差頻閃爍的亮暗柵格。朱保賚認為，雖然市場很渴望能有既能解決電容壽命又能保持穩(wěn)定性及可靠性的新方案，但現(xiàn)階段在高品質(zhì)光源燈具上是難以去除電解電容的。

　　Doug Bailey贊同此觀點。他表示，對于不需要調(diào)光的應用，使用LinkSwitch-PH就可以省去電解電容。PI的單級PFC/恒流設計可以讓設計師省去大容量電容，這在傳統(tǒng)設計中通常需要在PFC級和恒流級之間使用。對電容剩下的唯一要求是，在輸出中通過AC波形的低點(此時，電壓接近于零)對LED供電。

　　“這可以用足夠容量的陶瓷電容、鉭電容或OSCON電容來替代電解電容，從而消除100Hz或120Hz的閃爍。對于不太關注調(diào)光的高溫、高可靠性工業(yè)應用來說，我強烈建議不采用電解電容進行設計。”Doug Bailey強調(diào)。