电解电容寿命与LED不匹配问题及LED驱动电路

LED照明的一个重要的考虑因素，就是LED驱动电路与LED本身的工作寿命应该能够相提并论。虽然影响驱动电路可靠性的因素有很多，但其中电解电容对总体可靠性有至关重要的影响。为了延长系统工作寿命，需要有针对性地分析应用中的电容，并选择恰当的电解电容。

实际上电解电容的有效工作寿命在很大程度上受环境温度及由作用在内部阻抗上的纹波电流导致的内部温升影响。电解电容制造商提供的电解电容额定寿命是根据暴露在最高额定温度环境及施加最大额定纹波电流条件下得出的。在105°C时典型电容额定寿命可能是5,000小时，电容所实际遭受的工作应力相比额定电平越低，有效工作寿命也就越长。因此，一方面，选择额定工作寿命长及能够承受高额定工作温度的电解电容当然能够延长工作寿命。另一方面，根据实际的应力和工作温度，仍然可以选择较低额定工作温度和额定寿命的电容，从而提供更低成本的解决方案；换个角度说，在设计中考虑保持适当的应力和工作温度，可以有效地延长电解电容的工作寿命，使其更能与LED寿命相匹配。

 

随着大功率LED光源的大量使用，对LED驱动器的技术要求是与日俱增。高压大功率的LED驱动能够直接接至电网（85V-265V）。能够提供100W的功率。这些驱动通常提供大电流高电压输出并且都有较高的效率。同时提供各种保护以提高驱动的可靠性。转换器是一个输出功率在12瓦到65瓦之间，具有原边反馈的转换器。转换器适用于AC/DC电源的应用，可以满足无负载情况下交流线需要低功耗并且具有高的平均工作效率的应用要求。该芯片可以控制转换器工作在不连续的状态模式。不连续工作模式提供一个独特的安全电流限制功能，对交流线上的信号抖动也是不敏感的。峰值电流调制模式不需要进行斜率补偿。转换器通过驱动外部的高压功率管的源极来实现工作的。这种结构叫做共基、共射（源级）驱动。它突出了快速启动以及在无负载的情况下确保控制芯片不连接高压的两大优点。对于带有反馈回扫结构的转换器的正常工作是没有影响的。反馈管脚接受的是电流而不是电压。在无负载的工作状态，这种设计可以通过避免外部电阻由电流到电压的能量消耗，使原边的功耗最小化。

恒定峰值电流，变化关断时间调制的情况下，转换器在峰值功率和22％的峰值功率之间，平均效率是最高的。转换器内部调制趋向于使其功率恒定在22％和100％的峰值负载之间，消除了设计难题，使转换器的平均效率达到能源星级指标。转换器用一种共基、共射驱动和偏置来控制高压功率管，并在启动时提供初始的偏置。这种共基、共射结构通过低压控制连接在地和高压功率管源极间的开关实现一种通用的栅控。有以下关键点需要注意：外部高压功率管的栅极要加直流电压。外部的高压功率管是通过源极驱动，而不是栅极。初始线圈的全部电流都要通过内部的低压驱动管。

转换器使90mΩ的低压开关场效应晶体管和所有相关联的电流感应和驱动成为一体。外部的高压功率管被强制跟随内部快速的低压驱动管。外部高压驱动管的漏和栅不会影响关断的速度，因为栅端是和一个独立的直流电源相连接的。这种共基，共射的结构使外部的高压功率管可以快速的关断，场效应晶体管开关的开关损耗也会被降低。