非固態(tài)鋁電解電容的長壽命技術(shù)非固態(tài)鋁電解電容的長壽命技術(shù)

1、非固態(tài)鋁電解電容的長壽命技術(shù)【開始】為了防止地球變暖，從國家到企業(yè)為削減CO2而不斷努力。但2011 年 3 月日本東部的大地震事故使日本國民對核能發(fā)電的合理性產(chǎn)了變化，核能發(fā)電被相繼停止下來。為此，日本國內(nèi)的電力供應(yīng)產(chǎn)生了巨大缺口。全國范圍的能源節(jié)省被重視起來。更有世界人口增長、世界人口大國的中國及印度的城市化推進將使能源需求不斷增加。作為解決對策，建設(shè)智能住宅、智能城市、智能電網(wǎng)等構(gòu)想從民間升級到國家層面被重視和推進。地球環(huán)境問題、能源問題已成為緊急課題在世界形成共識。為了防止地球變暖、作為結(jié)省能源手段的 照明（ LightEmittingDiode） 被受關(guān)注 。LED已在多個領(lǐng)域被應(yīng)用

2、和發(fā)展，特別是防止照明產(chǎn)品導(dǎo)致的地球變暖、 2 削減 ，節(jié)省能源等手段 、LED將逐步替代白熾燈、節(jié)能燈并得到發(fā)展。LED的最大特長是節(jié)省能源、長壽命，所采用的元器件也要求小型、可靠而被重視和開發(fā)。LED照明產(chǎn)品使用非固態(tài)鋁電解電容（以下稱鋁電解電容） 。與其它電容相比，有較寬使用溫度、小型且大容量、價格便宜等特點，但其缺點是壽命受限制。鋁電解電容已成為照明 產(chǎn)品不可欠缺的元器件，但是電容壽命原因?qū)⒂绊懗善穳勖?。鋁電解電容的長壽命化是一個大課題，每個電容廠商一直都在研究，RUBYCON采用多年積累的經(jīng)驗和技術(shù)開發(fā)了高可靠性電解液，利用它我們開發(fā)出了小型且長壽命的LLE 系列（符圖）。本稿將重點

3、介紹LLE系列。【鋁電解電容長壽命化的必要性】鋁鋁 解鋁容的壽命受溫度影響較 大，鋁容周 邊的溫度降低 時、產(chǎn)品的壽命將延長。 為此在電路設(shè)計時，為滿足產(chǎn)品的壽命要求，元器件的布局放置是一方面，電容的環(huán)境溫度降低也很重要。但是由于LED 產(chǎn)品（特別是球泡式 LED）元器件緊湊，只考慮元器件的布局使其壽命滿足要求是非常困難的。球泡式LED照明使用 105 度 10000h 的電容有時很難滿足壽命要求，需要更長壽命的電容?！鞠盗刑攸c 】 系列主要是面向長壽命要求的LED 球泡燈市場而開發(fā)。該系列的特點是耐圧，尺寸 .××業(yè)界最長壽命 , h , h 。表 列舉了 LLE系列與此

4、前市場用的較多的長壽命BXC 系列的壽命對比。LLE系列在之前的長壽命產(chǎn)品BXC 的基礎(chǔ)上開發(fā)出了更小尺寸的產(chǎn)品體系，在相同尺寸下，LLE實現(xiàn)了比BXC 長達 1.8 倍 的長壽命 。圖表 -1 列舉了引線型 的中高壓產(chǎn)品在四分之一世紀里的壽命變遷，由圖可以看出， LLE 系列實現(xiàn)了壽命的大幅度延長。尺寸LLE 系列BXC 系列無該尺寸表-1 壽命比較（時間 /105 度）選用 系列，可以實現(xiàn)以下目的。（）在嚴酷的使用環(huán)境下也可滿足長壽命的要求。（）一般鋁電解電容產(chǎn)品因不能滿足設(shè)備的壽命要求，而被迫選用了MLCC 或薄膜電容， LLE 系列將有效解決壽命問題外，還可降低元器件成本。（）為了滿足

5、產(chǎn)品的壽命要求，此前需要選用更大尺寸的電解電容，LLE 系列將解決該問題，并實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。（）產(chǎn)品內(nèi)部發(fā)熱較大時，需考慮電容的布局（放置）、散熱等解決方案， LLE 系列使電路設(shè)計變得簡單化、小型化。中高壓引線型圖表-1長壽命推進【 系列長壽命化的技術(shù)要素】鋁電解電容主要是受電解液通過封口橡膠蒸發(fā)及電解液自身特性的變化而使電容性能老化，因此作為對策，保持電解電容的壽命就必需盡可能的防止電解液蒸發(fā)、防止電解液自身特性的變化以及保持電容內(nèi)適當?shù)碾娊庖悍萘康?。鋁電解電容使用的電解液里含有多種溶劑，其中乙二醇作為主要溶劑被各廠商所研究開發(fā)，配合各自的經(jīng)驗不斷積累和設(shè)計。 RUBYCON利用 50

6、年以上的電解液開發(fā)技術(shù)、配合相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗、開發(fā)了高溫環(huán)期下長期穩(wěn)定的電解液，并應(yīng)用于LLE 系列。該電解液與一般標準品相比，在長時間高溫環(huán)境下，特性變化率約減低至1/3 以下，使電解液的熱老化抑至到最小。另外、選用氣密性更好的封口橡膠配合上述電解液，使其達到最佳的匹配。而且，利用本公司開發(fā)的生產(chǎn)設(shè)備，高精度的控制電解液的注入量，確保電解液的用量穩(wěn)定。 系列集結(jié)了 材料， 產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備等多種技術(shù)與一身，實現(xiàn)了超長壽命。圖表 是 系列 的壽命試驗數(shù)據(jù) （容量変化率，損耗角正切變化）。由圖可以看出，產(chǎn)品特性在長時間內(nèi)非常穩(wěn)定。LLE 系列試驗溫度：105度電流：額定紋波電流圖表-2LLE系列 高溫、額定紋波電流、帶負荷試驗【未來發(fā)展】 作為長壽命產(chǎn)品，特別為長壽命要求的LED球泡燈而設(shè)計，因此尺寸及電壓被限定在一定范圍內(nèi)，未來，為對其它要求長壽命及嚴酷環(huán)境下運行的產(chǎn)品作出貢獻，將根據(jù)市場需求，不斷豐富 LLE 系列 。【結(jié)束語】產(chǎn)品的小型化使產(chǎn)品內(nèi)部發(fā)熱上升，對元器件的長壽命提出了要求。鋁電解電容由于是壽命受限的器件，將影響產(chǎn)品的整機壽命，但由于大容量需求及單位容量的價格便宜等特點，被大多數(shù)產(chǎn)品所使用 。 鋁電解電容的長壽命化是確保產(chǎn)品長期可靠運行的關(guān)鍵器件，因此作為長久課題被不斷開發(fā)和發(fā)展，但發(fā)展到今