如何應用陶瓷電容控製LED球泡燈的噪聲並實現平滑功能?
發布時間:2012-11-12 責任編輯:abbywang
【導讀】jinlai,duidianzishebeichulezaoqiandexiaoqiebo,jieneng,dizaodengyaoqiuwai,gengyouwangyifangzhiquanqiuqihoubiannuanweishidiandadaoshengtaisuoxu。zaizheyangdeshichangxuqiuxia,cong2009年開始普及的LED球泡燈在達到了小且薄的同時還因使用壽命長而實現了高生態性,對於其搭載的電子元器件同樣也被要求小型薄型化,使用壽命長。
LED球泡燈因配備了功率為10W左右的小功率電源,主要是使用電解電容和薄膜電容器達到了平滑功能,但使用小型且更長壽命的陶瓷電容器的事例也在增加。 比傳統的陶瓷材料能獲得更高靜電容量的陶瓷電容器,本文將對其特性進行介紹,並介紹以LED球泡燈為主的其他電子設備的電源推薦使用電路。
新材料陶瓷電容器的性能
新材料陶瓷的特性與傳統材料相比,居裏點轉移至低溫側,使其在常溫下(25℃)呈現出順電相。因此,新材料產品和傳統的產品相比,能達到以下性能。
施加直流電壓時的電容值減少率小,確保了高有效電容值(施加直流電壓時的容量)。能確保在施加DC600V時,電容值為傳統材料的2倍。

圖1:靜電容量-直流電壓特性
損耗小,允許紋波電流大。頻率f=250kHz時,允許紋波電流約為1.6倍。
村田公司允許紋波電流值的標準是環境溫度在25度以下,可通電直至電容器自熱溫度達到20度。若靜電容量為1µF的產品,頻率f=250kHz時,相對傳統材料產品的2.9Arms的耐電流量,新材料則為4.7Arms。

圖2:發熱溫度比較
當施加直流電壓時機械應變量相對較小,吱吱聲(聲壓級)也很小。與傳統材料相比,新材料的聲壓級隻有五分之一。新材料陶瓷的壓電效應很小。因此電信號變化引起的機械振動不易發生。

圖3:變形量比較

圖4:聲壓級比較
聲壓級減少6dB,意味著聲壓變成1/2,新材料電容器的聲壓級比傳統材料低15dB,聲壓則為1/5。
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產品一覽和使用電路的介紹

圖5:產品(靜電容量)一覽
2010年10月完成了如圖5所suo示shi新xin材cai料liao的de商shang品pin化hua。另ling外wai,關guan於yu能neng夠gou獲huo得de的de最zui大da靜jing電dian容rong量liang,引yin線xian型xing或huo金jin屬shu端duan子zi型xing,由you於yu兩liang個ge電dian容rong疊die加jia式shi產chan品pin的de商shang品pin化hua,能neng夠gou實shi現xian額e定ding電dian壓yaDC250V的產品為2µF (=1µF×2) 、DC450V的產品為1.1µF (=0.56µF×2) 、DC630V的產品為0.54µF (=0.27µF×2)。 此外,新材料陶瓷電容器的溫度特性是X7T(傳統材料為X7R)。
LED球泡燈的一般電源電路圖如圖6所示。

圖6:電源電路圖
新材料商品的性能如前頁所示,概要如下:
1.確保了比傳統產品更高的有效電容值。
2.允許功率大,紋波電流耐量大。
像LED球泡燈這樣的小功率電源除了噪聲對策還可能作為平滑功能使用,於是形成了如圖1的C4和C5這樣的最合適的設計。
具體的電容值的選定,麵向日本市場的產品:輸入電壓為AC100V時,整流電路的上下電位差是140Vo-p (=100×√2),所以額定電壓為DC250V的產品可選擇的最大電容值為2µF。同樣的,麵向全球市場的產品:輸入電壓為AC240V時,上下電位差為340Vo-p (=240×√2),額定電壓為DC450V的產品可選擇的最大電容值為1.1µF,額定電壓為DC630V的產品可選擇的最大電容值為0.54µF。
另外,LED球泡燈之外,為了改善LED照明設備的諧波和功率因數,整流電路後加上PFC(功率因數改善)電路的情況也是有的。因為新材料產品和傳統的產品品相比,損失較小,因此可作為高頻紋波電流耐量也十分出色的PFC輸入電容器來使用。
此外,其他的C1.C2等等可使用的電容如圖7所示。

圖7:其他電路的電容
新材料的電容器是以低損耗、高(gao)容(rong)量(liang)為(wei)目(mu)標(biao),進(jin)行(xing)了(le)材(cai)料(liao)的(de)開(kai)發(fa)及(ji)商(shang)品(pin)化(hua)。其(qi)在(zai)電(dian)路(lu)上(shang)的(de)用(yong)途(tu)除(chu)了(le)噪(zao)音(yin)對(dui)策(ce)以(yi)外(wai),研(yan)發(fa)出(chu)了(le)最(zui)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)平(ping)滑(hua)用(yong)途(tu)的(de)產(chan)品(pin)。今(jin)後(hou)我(wo)們(men)除(chu)了(le)提(ti)供(gong)必(bi)要(yao)的(de)技(ji)術(shu)數(shu)據(ju)外(wai)(允許紋波電流數據等),更會提供更多方便大家使用的信息。
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