本帖最后由 liweicheng85 于 2013-12-29 17:43 编辑
LED是一种寿命极长的电光源，使用寿命可以达到10万小时（约140个月，或者连续使用11年半！）相对于传统观念中的1000小时的白炽灯和1000小时~5000小时的荧光灯使用寿命是一个极大的进步！
LED的另一个特点是光效高，实用化的大功率LED的光效已经超过T8荧光灯管。 T5灯管光效可以达到100ml/W。但是荧光灯到底可以达到多长时间的寿命？LED在进步，荧光灯电子镇流器也在进步。
现在，国内高水平的电子镇流器驱动品质一般的荧光灯在性能优异的电子镇流器驱动下的寿命也可能超过5万小时。现在的测试结果已经达到了2万小时灯管无黑头，光衰低于5%，还在继续测试中估计会超过5万小时。这就是说LED及驱动电路的寿命短于5万小时将没有意义。
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。是什么原因造成LED等的过早损坏？原因在于LED驱动电路的可靠性不高，驱动性能不好。抛开驱动性能不好的因素，LED灯寿命短的根本原因就是驱动电路中的电子原件寿命远远低于LED的寿命。是哪个元件的寿命最短？电解电容器！
影响LED寿命的因素: LED工作状态（温度、电压/电流的平滑/稳定程度）；电容器的寿命；驱动电路的品质。
上述因素中，电容器的品质、寿命决定了LED电压/电流的平滑/稳定程度、驱动电路的品质，最终成为影响LED及驱动电路寿命的最关键的元件。那么，选择什么样的电容器会增进LED及驱动电路的使用寿命呢？
LED驱动电路中的电容器有：交流输入的整流滤波电容器；输出滤波电容器；IC电源旁路电容器
上述电容器在理论上可以是薄膜电容器、陶瓷电容器、钽电解电容器、固态率电解电容器、常规铝电解电容器。其中，传统观念认为铝电解电容器存在寿命问题，而且其寿命远远短于其他介质电容器。那么是否在LED驱动中不用铝电解电容器了？需要看看其他电容器应用在LED驱动电路中是否合适（技术与成本的综合考虑）
一般认为薄膜电容器可以寿命无限，如果采用薄膜电容器。LED驱动就可以高枕无忧了。需要注意的是：采用薄膜电容器会带来什么问题，需要考虑。
首先，交流试点的整流平滑（滤波）需要很大的电容量，LED驱动电路中至少要达到1μF/W，如此高的电容量的要求会导致薄膜电容器的体积、成本的飙升（相对铝电解电容器），难以接受。因此采用薄膜电容器的方案需要将电容量大大的减小才行，接下来的问题是，大容量大大减小后整流纹波电压会飙升，处理不好会导致LED的闪烁（就像批评荧光灯闪烁一样）。这需要比较复杂的技术和电路来解决。
为了减小高压薄膜电容器的体积，有的电容器制造商会采用类似于电解电容器制造中的“偷电压”方法。所带来的问题就是薄膜电容器的寿命明显缩短，甚至不如一般的铝电解电容器！
即使高压薄膜电容器问题解决了，还有低压薄膜电容器的问题。在多数的中小功率的ELD驱动电路的电路拓扑多采用反激式电路拓扑。这样：LED驱动电路中输出滤波电容器需要很大的电容量，每输出1A平均值电流至少需要300μF以上的电容量，如此高的电容量，薄膜电容器将无能为力。
尽管可以采用钽电解电容器、聚合物电容器或陶瓷电容器，在如此高的电容量要求下成本会远远高于铝电解电容器，如果降低电容量。驱动电路的品质会下降，最终导致LED使用寿命的降低。
解决问题的方法:
如果用十年前的铝解电容器技术的观点看，铝电解电容器根本无法胜任LED等寿命的。
所以就会出现无铝电解电容器LED驱动技术，这就是前些年风行的无铝电解电容器LED驱动技术的根本原因。但是不能忽视的问题是，采用无铝电解电容器的后果是LED驱动电路的性能下降，间接的导致LED寿命的严重不足。
市电整流滤波电容器的问题:
无铝电解电容器LED驱动始终避免不了的问题是：平滑电源侧整流输出电压需要足够的电容量，而采用薄膜电容器会明显增加成本，增加体积，不得已而选择低电容量，这又会输得整流输出电压纹波电压变大，特别是像PI的产品，当电容量低于1μF/W就会在变换器输出产生比较高幅值的纹波电压，会使得LED闪烁。
输出整流滤波电容器的电容量选择过低可能会产生反激式变换器的自激，因此不希望输出整流滤波电容器过低的电容量，但是非铝电解电容器的价格又太高。
输出整流滤波电容量对LED驱动的影响
如果LED驱动电路是反激式变换器，为了实现稳定，需要足够的电容量。如果电容量不够会引起电路的寄生振荡，使得LED严重闪烁。
控制IC电源旁路电容器的影响
控制IC电源旁路电容器不仅需要足够的电容量，还要具有良好的电源旁路性能，如果电容量过小就会引起控制IC电源电压的波动，从而引起输出电压的波动，导致LED的闪烁，甚至会造成LED寿命的缩短。
电解电容器的考虑
在LED驱动电路中，特别是交流市电驱动LED灯时，LED驱动电路必须要有输入整流滤波电路和输出整流滤波电路。输入整流滤波电路需要相对和大的电容量才能将整流输出电压平滑到允许范围。输出整流滤波电路也需要足够的电容量来维持电路的稳定性和输出电流的平滑。
最经济的大电容量电容器唯电解电容器是最佳选择。
电解电容器寿命是最大的问题
电解电容器最大的优点是经济性好，而最大的弱点是寿命短。10年前的铝电解电容器一般为105℃/2000小时。这就是说在105℃的温度条件下的使用寿命只有84天！即使降低到85℃，使用寿命也仅仅为332天，还不到一年！继续降低到75℃，寿命也不会超过两年。
相对于10万小时寿命和半永久寿命的半导体器件和无源元件来说，铝电解电容器寿命是导致LED驱动电路寿命达不到要求的关键元件。这也就成为LED及驱动电路寿命问题的最短的短板。
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