LEDランプの寿命が短い主な原因は電解コンデンサー

LEDランプの寿命が短い主な原因は電解コンデンサです

LEDランプの寿命が短いのは主に電源の短寿命が原因であり、電源の短寿命は電解コンデンサの寿命が短いことが原因であるとよく聞きます。これらの主張にもある程度の意味はあります。市場には寿命の短い粗悪な電解コンデンサが大量に氾濫しており、さらに価格競争が行われているため、一部のメーカーは品質に関わらず寿命の短い粗悪な電解コンデンサを使用しています。

まず、電解コンデンサの寿命は周囲温度に依存します。

電解コンデンサの寿命はどのように決まるのですか？もちろん、時間単位で定義されます。ただし、電解コンデンサの寿命指数が 1,000 時間である場合、それは 1,000 時間で電解コンデンサが壊れるという意味ではなく、1,000 時間で電解コンデンサの容量が半分になるという意味です。元々は20μF。現在はわずか 10uF です。

また、電解コンデンサの寿命指数は、使用環境温度何℃での寿命を記載しなければならないという特徴もあります。また、通常は周囲温度105℃における寿命として規定されています。

それは、現在私たちが一般的に使用している電解コンデンサが液体の電解質を使った電解コンデンサだからです。もちろん、電解液が乾燥していれば静電容量は確実になくなります。温度が高くなるほど、電解液は蒸発しやすくなります。したがって、電解コンデンサの寿命指数は、どのような周囲温度下での寿命を示す必要があります。

したがって、現在、すべての電解コンデンサは 105 °C でマークされています。たとえば、最も一般的な電解コンデンサの寿命は 105 °C でわずか 1,000 時間です。しかし、すべての電解コンデンサの寿命がわずか 1,000 時間であると考えるとします。それはとても間違っています。

簡単に言うと、周囲温度が105℃より高い場合は寿命が1,000時間未満となり、周囲温度が105℃より低い場合は寿命が1,000時間より長くなります。では、寿命と温度の間には大まかな定量的な関係があるのでしょうか? はい！

最も単純で計算しやすい関係の 1 つは、周囲温度が 10 度上昇するごとに寿命が半分に短縮されるというものです。逆に、周囲温度が 10 度下がるごとに、寿命は 2 倍になります。もちろん、これは単なる推定値ですが、かなり正確でもあります。

LED 駆動電源に使用される電解コンデンサは LED ランプの筐体内に必ず配置されているため、LED ランプ内の温度を知るだけで電解コンデンサの寿命を知ることができます。

多くのランプでは LED と電解コンデンサが同じケース内に配置されているため、これら 2 つの環境温度は単純に同じになります。そして、この周囲温度は主に LED と電源の加熱と冷却のバランスによって決まります。また、各 LED ランプの加熱と冷却の条件は異なります。

電解コンデンサの寿命を延ばす方法

① 設計による長寿命化

実際、電解コンデンサの寿命を延ばす方法は非常に簡単です。電解コンデンサの寿命の終わりは主に電解液の蒸発によるものだからです。シール性が向上し、蒸発が防止されれば、当然寿命は延びます。

また、全体に電極を設けたフェノール樹脂カバーと、アルミシェルに密着した二重特殊ガスケットの採用により、電解液の損失も大幅に低減します。

②使用寿命を延ばす

リップル電流を低減することにより寿命を延ばすこともできます。リップル電流が大きすぎる場合は、コンデンサを 2 個並列に使用することでリップル電流を低減できます。

電解コンデンサの保護

長寿命の電解コンデンサを使用していても、場合によっては電解コンデンサが破損していることがよくあります。その理由は何でしょうか? 実は、電解コンデンサの品質が十分ではないと考えるのは間違いです。

それは、都市電力の AC 送電網では、落雷による瞬間的な高電圧サージが頻繁に発生することがわかっているからです。大規模送電網への落雷に対しては、多くの避雷対策が講じられていますが、家庭内の住民へのネット漏電が発生することは依然として避けられません。

LED 照明器具の場合、主電源から電力が供給されている場合は、照明器具の電源の主電源入力端子に、ヒューズや一般にバリスタと呼ばれる過電圧保護抵抗器などのサージ対策を追加する必要があります。以下の部品を保護してください。保護しないと、サージ電圧により長寿命電解コンデンサが破壊されます。