本刊上期專題提到，驅(qū)動(dòng)電源是LED照明產(chǎn)品的死穴（詳見(jiàn)《LED照明世界》第99期封面專題《突破電源困境，整頓市場(chǎng)是關(guān)鍵》），而驅(qū)動(dòng)電源的短板往往在于電容器，電容器的主要作用就是將一些電流的尖峰和雜波進(jìn)一步過(guò)濾，以此保證各部分供電的穩(wěn)定性，其作用跟水庫(kù)差不多，在水流量大的時(shí)候會(huì)放水，在水流量小的時(shí)候又會(huì)蓄水，以此來(lái)保證水庫(kù)里蓄水量的平衡。
相較于目前廣泛應(yīng)用的電解電容，固態(tài)電容在高低溫穩(wěn)定性方面有更加優(yōu)異的表現(xiàn)，能夠保障驅(qū)動(dòng)電源達(dá)到更長(zhǎng)的使用壽命。
據(jù)了解，固態(tài)電容已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電腦主板、大型戶外LED顯示屏驅(qū)動(dòng)器以及顯示屏驅(qū)動(dòng)電源。然而，由于固態(tài)電容器的價(jià)格是普通電解電容的3-5倍，其在LED照明應(yīng)用領(lǐng)域中一直處于“小眾”地位，只在對(duì)品質(zhì)要求較高的照明產(chǎn)品中得以應(yīng)用。據(jù)了解，一些高端LED照明產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始使用固態(tài)電容，預(yù)計(jì)以后還是走這條小眾化路線。
綜合性能優(yōu)越
固態(tài)電容曾是評(píng)價(jià)一臺(tái)電腦主板質(zhì)量的關(guān)鍵，也曾被電子產(chǎn)品發(fā)燒友捧上神壇，原因在于與液態(tài)電容器相比，其在安全性和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出的優(yōu)越特質(zhì)。
固態(tài)電容全名為“固態(tài)鋁質(zhì)電解電容”，它與普通電容（即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容）最大的差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導(dǎo)電性高分子。固態(tài)粒子在高溫下，無(wú)論是粒子膨脹或是活躍性均較液態(tài)電解液低，它的沸點(diǎn)也高達(dá)350℃，因此幾乎不可能有出現(xiàn)爆漿的可能性。
傳統(tǒng)的鋁電解電容器以電解液作為離子導(dǎo)電，液體在低溫下的導(dǎo)電能力較弱，直接的表現(xiàn)就是其等效串聯(lián)電阻，即ESR特別大，而在高溫下又會(huì)加速消耗和揮發(fā)，造成電容器容量的衰減及損耗的上升。依靠電解液離子作為導(dǎo)電機(jī)理決定了傳統(tǒng)鋁電解電容器先天的不足，使得其溫度特性及頻率特性相對(duì)較差，以及壽命相對(duì)比較短。
固態(tài)電容在等效串聯(lián)阻抗表現(xiàn)上相比傳統(tǒng)電解電容有更優(yōu)異的表現(xiàn)，即使是在零下55℃至105℃，固態(tài)電容的ESR電阻抗可以達(dá)到在0.1～0.3歐母。據(jù)測(cè)試顯示，固態(tài)電容在高頻運(yùn)作時(shí)等效串聯(lián)電阻極為微小，而且導(dǎo)電性頻率特佳，具有降低電阻抗和更低熱輸出的特色，在100KHz至10MHz之間表現(xiàn)最為明顯。也就是說(shuō)固態(tài)電容對(duì)溫度的敏感性不是很高，而電解電容比較容易受溫度影響。
以上特性使得固態(tài)電容導(dǎo)電性更加優(yōu)越，而且不會(huì)有電解質(zhì)漏出，對(duì)電路其它元件可以起到保護(hù)作用。
價(jià)格上不占優(yōu)勢(shì)
固態(tài)電容擁有的諸多優(yōu)勢(shì)使其在電腦主板、顯卡、LED顯示屏驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，肇慶綠寶石電子科技股份有限公司技術(shù)總監(jiān)羅偉表示：“針對(duì)于室內(nèi)的一些LED燈，相對(duì)來(lái)說(shuō)目前還沒(méi)有大量在用。”羅偉稱，固態(tài)電容在LED照明領(lǐng)域遲遲不見(jiàn)起步，原因在于其過(guò)高的價(jià)格阻礙了優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。
深圳市潤(rùn)格萊電子有限公司董事長(zhǎng)吳鍵偉向LED照明世界記者表示，目前來(lái)說(shuō)LED照明還不需要用到固態(tài)電容，首先是因?yàn)閮r(jià)格比較高，是普通電容的3-5倍，一般電源廠商肯定接受不了；其次，固態(tài)電容在通用照明中優(yōu)勢(shì)不夠明顯，“電解電容做得好一點(diǎn)的可以做到5000小時(shí)、8000小時(shí)，甚至是10000小時(shí)，這些已經(jīng)做得非常不錯(cuò)了，對(duì)于通用照明來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。”固態(tài)電容的優(yōu)越特性在此情形下等同于“雞肋”。
羅偉表示，由于室內(nèi)照明產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，而且室內(nèi)的工作條件并不是特別惡劣，工作溫度也不高，相對(duì)于戶外照明來(lái)講，用長(zhǎng)壽命的液態(tài)電容器也能解決問(wèn)題。
走高端小眾化路線
“實(shí)際上LED應(yīng)用的領(lǐng)域很廣，像LED電視、LED電腦這些適配器、電源，還有一些大型的戶外LED顯示屏，顯示屏的顯卡驅(qū)動(dòng)以及顯示屏的驅(qū)動(dòng)電源，這些范疇內(nèi)已經(jīng)在大量采用固態(tài)電容器，我們已經(jīng)供了很多貨。”羅偉表示，一些高端LED照明設(shè)備例如路燈，為了保證長(zhǎng)壽命和低故障率，會(huì)考慮把電解電容這個(gè)短板去掉，取而代之的是采用穩(wěn)定性較好的固態(tài)電容。
“以LED路燈電源為例，驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)的電容靠近變壓器，工作溫度常年高達(dá)95℃，使用1顆56uF/50V 105℃8000h液態(tài)電容，推算其使用壽命約為16000h，而更換為39uF/50V耐溫125℃ 2000h固態(tài)電容后，在95℃長(zhǎng)期使用壽命超過(guò)63000h。”固態(tài)電容的穩(wěn)定性在難以維護(hù)的戶外照明中能夠得到極大發(fā)揮。
羅偉向LED照明世界記者透露道：“以飛利浦為首的照明廠商，將在2015年推出一些用到固態(tài)電容的方案和產(chǎn)品，據(jù)我了解，他們?cè)趦赡昵熬鸵呀?jīng)開(kāi)始做這方面的試驗(yàn)了。”而據(jù)羅偉介紹，飛利浦的一些高端球泡燈已經(jīng)采用了固態(tài)電容。
固態(tài)電容雖然具有性能優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)階段價(jià)格還是過(guò)高，目前也只能應(yīng)用在高端照明的小眾市場(chǎng)。
