受全球LED照明市場井噴的影響，LED照明供應鏈環節也出現強勁增長，高工LED產業研究所(GLII)數據表明，2013年中國LED照明驅動電源市場規格達130.6億元，同比增長31.8%，預計2014年市場規模將達到180億元左右，增速超過30%。

LED照明產品銷售行情日益看漲，但隨著LED燈具的廣泛應用，消費者也開始發現它們會出現頻繁失效的情況。相關研究表明，當前LED照明產品的整體平均壽命還不足10000小時，但LED光源的壽命已經能夠達到50000小時，是什么影響了LED燈具的壽命？

記者走訪發現，無論是來自燈具使用方還是燈具生產方的意見，他們均認為當前LED燈具壽命的短板主要來自于其所配套的驅動電源。記者隨后從相關檢測機構得到證實，當前LED燈具用戶99%以上的故障均是由LED驅動電源引起的。

“如何解決驅動電源的壽命問題”在當前的情形下，顯得非常關鍵。因為只要解決了電源的壽命問題，LED成品燈具的壽命難題也將不復存在。因而，本期《好產品》專題將針對影響電源壽命的因素進行探討，并就如何解決電源壽命的問題對相關業內人士進行咨詢。

電容成壽命殺手？

LED驅動電源主要由電容和驅動IC構成，而驅動IC使用的材料包括硅、二氧化硅以及金屬，和LED二極管的材料構成基本一致，所以驅動IC本身的壽命可以輕松達到光源產品的級別，并且現在IC產品穩定性越來越高，已不會存在壽命的問題。業內人士認為，目前LED驅動電源的壽命問題，主要是源于電容。

“在整個LED照明行業，基本上所有的工程師都會認為，LED整燈的壽命取決于驅動電源，而驅動電源的短板則是在其內置的電容上面。”深圳市萊福德光電有限公司市場部工程師陳耀華告訴記者，電容是電源產品中所有元器件中壽命最短的，所以目前行業內一般以電容壽命的長短來衡量整體電源的壽命水平。

“目前，驅動電源里的電容類型分為很多種，其中主要包括電解電容、貼片電容以及瓷片電容，但影響壽命的主要因素在于電解電容。”肇慶綠寶石電子有限公司技術總監羅偉表示，除此之外，驅動電源中還存在多種電容，例如鉭電容，以及最新推出的固態電容，但目前大多數驅動電源產品均無法離開電解電容，其屬于電源產品里一個非常重要的元器件。

“這和電容的特殊結構緊密相關，因為電解電容屬于傳統的液態電容器，它是用液體作為導電物質，所以在后期的使用過程中，隨著導電液體的逐步揮發和消耗，它的壽命會慢慢走向衰竭。”在談到電解電容制約電源產品壽命的原因時，羅偉告訴記者，由于電解電容屬于被動元器件，它是一種化學和物理變化同時存在的一類產品。在此類模式下，液體在高溫狀態中會導致電極逐步干枯，從而造成壽命有限的問題。

“除去材料部件的決定因素之外，LED驅動電源的壽命還取決于整機的設計水平，在這其中，主要包括電應力設計和熱應力設計兩方面。”深圳茂碩電源科技股份有限公司LED室內驅動事業部楊志超博士告訴記者，其中電應力設計指的是驅動電源電路拓撲的設計方案，而熱應力則指驅動電源的散熱結構，它們均是決定電源壽命的因素中不可忽視的一環。

“此外，決定電源壽命的因素還包括加工的工藝水平等各類細小的問題，但就目前整體市場情況看來，對電源壽命起決定性影響的仍是電解電容。”楊志超告訴記者，即使在保證加工工藝、設計水平以及整機元器件能夠全部滿足正常要求的情況下，電源產品的壽命短板仍來自電解電容方面。

如何解決“電容短板”？

“電解電容在電路中的基本功能是，它能夠保證電源產品在電路響應時，電壓不會發生突變，起到穩定電壓的作用，這是它的一項基本工作原理。”湖南艾華集團股份有限公司副總裁殷寶華告訴記者，基于電解電容器的此類特點，它對驅動電源有著無法替代的作用。

既然電解電容如此重要，那我們該如何解決這一壽命難題？業內人士首先會想到，從產品本身的參數特性上進行提升，例如選用品質更好、設計更為合理、更貼合電源本身的電解電容。

“基于多方面的考慮，我們選用鋁電解電容器，因為鋁電解技術經過多年的發展，目前已邁向一個非常成熟的狀態。”陳耀華告訴記者，目前他們所使用的鋁電解電容器在105℃的情況下，壽命可達到5000小時左右，這屬于一個比較常規的參數標準。

“因為，LED驅動電源的壽命計算公式是，每降低10℃，壽命提高一倍。所以，我們的電解電容器在95℃的情況下，壽命將達到10000小時，85℃時達到20000小時。”陳耀華表示，5000小時的使用壽命，僅指的是電解電容器處于最高環境溫度下，但在目前的驅動電源產品結構中，其內部實際使用溫度一般是不會達到這個溫度標準，所以這類鋁電解電容器能夠滿足目前大多數LED驅動電源產品的壽命要求。

但這僅僅是比較傳統的做法，從去年開始，驅動電源行業內開始關注到固態電容，而且目前的高端驅動電源已經開始采用該類電容器。據悉，目前在3C產品的應用中，包括蘋果、三星、小米、華為等手機的充電器，它們的輸出部分均已開始采用固態電容。

“采用固態電容后，電源壽命短板將不再取決于電容，因為我們的固態電容在125℃情況下，通過相關實驗測試，7000個小時都不會有任何異常，理論壽命是非常長的。”羅偉告訴記者，此前幾十年，電源壽命的計算公式都是以電容的壽命來作為計算標準，采用固態電容后將會改寫這個歷史。

據悉，固態電容器的壽命計算公式是，溫度每降低20℃，壽命提高10倍，而傳統的液態電容器，溫度每降低10℃，壽命僅僅提高2倍。因此，將固態電容器應用于LED驅動電源中，理論壽命基本上可以說是無窮的。

壽命長短之爭？

“我認為，電源壽命在30000小時是一個比較合理的解決方案，因為30000小時已能滿足目前大部分燈具使用者的需求。”深圳市潤格萊電子有限公司總經理吳鍵偉表示，此前驅動電源行業內宣稱的電源使用壽命達50000小時，更多只是企業用來宣傳的噱頭而已。

“因為，器件本身會存在一個自然老化的現象。從用戶的使用習慣來計算，如果電源壽命能夠保證在30000小時，或者是3年的有效使用期內，那么這個電源就可以算作一個合格的產品。50000小時很難達到，我認為它僅存在于理論的實驗室狀態中。”吳鍵偉提到。

“壽命多長時間合理？這個問題不取決于我們電源企業，其實這只是折中的考慮，因為企業的需求是跟著市場走的，如果有一天，大家認為燈具產品成為了易耗品，那么它的壽命周期將會大幅度縮短。就目前市場形勢而言，燈具產品并不是每天都換，所以我認為在室內照明中，兩至三年的使用壽命是比較合理的。”楊志超博士表示。

“此外，我認為還有一個原因在于，目前LED燈具的主要市場在于商業照明和辦公領域，而這些場所往往在三年左右便會進行一次裝修，所以燈具產品必然存在產品周期性。這點在商業照明領域尤為突出，例如很多專賣店，會被市場強制性地要求三年裝修一次，因為三年的裝修風格便會經歷一次更新換代。”楊志超表示，基于以上所有情況考慮，他認為電源壽命在兩至三年是比較合理的。

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