关于高效电子节能灯用高品质铝电解电容器的几点思考
高效电子节能灯是照明的趋势，节能的效果不容质疑，全世界各个国家都在大力推广。铝电解电容器是该产品的重要元件之一，其寿命和产品质量的一致性对整灯的寿命和一致性举足轻重。怎样才能做到铝电解电容器完全符合整灯产品的质量一致性和寿命的要求呢？我们经过长期的研究和生产实践及应用研究，有如下几点浅见。
首先该产品的工作环境和应用特点，对该产品提出了特殊要求。
- 一、高效电子节能灯在工作时，会产生大量的热量，而且热量会向上传递到灯头里面装有线路板及各种电子元器件的空间，特别是带壳灯和筒灯，铝电解电容器工作的环境温度会在85℃~125℃之间，而且整个环境散热条件差。
- 二、由于灯头空间狭小的限制，一些保护线路或保护元件砍掉了，铝电解电容器上承受的纹波电流就大了，甚至负载上的高次谐波都会加到铝电解电容器上来，所以高效电子节能灯用铝电解电容器必须具备三个特点。
- 承受高温的能力
- 承受高纹波电流的能力
- 要高稳定、长寿命。
针对以上特点和要求，我们采取了如下措施：
- 铝电解电容器用电解液的耐温性能直接决定产品的耐温性能，我们与城市学院
环境与化学系、广东工业大学建立了产、学、研基地，对电解液进行了大量有效的研究，在配制过程中采用高温烧煮（180℃以上）确保电解液的耐温性能。
- 对原材料的选购严格把关，选用业内先进的原材料，严把进厂检验关，我们建立了严格的进厂检验制度、标准及方法，检验数据存档保存。
- 接触电阻、毛刺、粉尘是承受纹波电流大小的关键（在设计方案确定以后），我们对接触电阻，毛刺、粉尘采取了特殊手段控制，大大的提高了产品承受纹波电流的能力。
- 过多、特别是空气中未经有效处理的水份是影响铝电解电容器寿命的致命因素，在生产过程中我们采用密封周转箱隔离空气，大大提高了产品寿命。
- 严格的进厂检验和完善的出厂实验。
刀片存放区（图一） 刀片存放（图二）
刀片的锋利程度，决定了产生毛刺的大小，同时也决定了产生粉尘的大小和多少， 刀片越锋利，毛刺越小，粉尘越少，粉尘越小。
因为铝电解电容器的正钠极铝箔之间的绝缘是靠一层70um的纸来实现的。如果尘角的毛刺和粉尘超过一定大小时，会把纸刺破一部分，当直流叠加纹波的峰值电压到来时会产生尘端放电，击穿绝缘纸，使电容器失效。
经过我们大量的实验证明，毛刺大小控制在35um以下时，尖端放电现象就不会击穿绝缘纸，为了使裁切过程中产生的毛刺小于35um，我们采取了如下管控措施。
1、正极铝箔，用专用的机器和刀片裁切，负极铝箔和纸用另外的机器裁切。
2、对刀片进行了严格的管控，新刀片裁切1万米无条件下线，刀片每磨一次在刀片上进行标示，刀片最多磨4次，4次后报废，有明确的存放区域（如图一）。
3、专职质检每天用800倍的显微镜观察、记录并存入电脑确认签名，发现毛刺大小接近35um时，立即更换新刀片。
4、刀片的存放，有独特妙巧的设计，将刀片存放于竹简上（如图二），确保刀片刃口不损坏。
800倍全电脑显微镜（图三） 毛刺显微照片（图四）
公司有800倍全电脑控制的显微镜（图三），由专职质检员每天对裁箔机的裁切
毛刺和卷机的剪刀毛刺进行检验，存入电脑并签名确认，发现毛刺接近35um时，立
即停机告知相关部门，相关部门在一小时之内采取有效措施后方可开机。
裁切机吸尘装置（图六） 裁切机吸尘装置（图七） 钉卷机吸尘装置（图八）
粉尘的危害近视毛刺，当尘角粉尘卷到正、负极铝箔之间时，有可能半刺破绝缘纸，当峰值电压到来时，产生尖端放电现象，击穿绝缘纸，使电容器失效。
裁箔机和钉卷机上，装有独特的吸尘装置，可把粉尘全部吸掉，确保了产品质量的一致性和稳定性（如图六、七、八）。
水 份 测 试 仪（图九）
过多的水份（4%以上）是影响高压铝电解电容器寿命的重要因素，公司有先进的水份测试仪，对每批成品电解液进行测试，由专职质检员记录并签名确认，确保电解液的含水量在合理范围。
预刺孔装置（图十） 没预刺孔照片（图十一） 有预刺孔照片（图十二）
比较图十一和图十二，可以明显看出，有预刺孔装置生产出来的产品，在平整度、毛刺等方面，有预刺孔装置的产品明显优于前者。
经接触电阻测量仪测试，没有预刺孔的产品接触电阻在0.5-0.7毫欧之间；有预刺孔装置的产品，接触电阻在0.4-0.5毫欧之间。
接触电阻越小，通过电流的能力越强，通过降低接触电阻，大大提高了产品承受纹波电流的能力。该装置是我公司独有的专利。（见附件）
含浸机（图十三） 真 空 系 统（图十四）
含浸工艺直接影响铝电解电容器的寿命，工作电解液能否有效、充分的渗透到正极铝箔的微孔中，绝缘纸的纤维内壁中，对电容器的寿命起至关重要的作用。要做到这点，首先正极铝箔表面微孔，纸纤维内壁中的空气能否有效排出是关键，空气排不干净，工作电解 液就无法渗入。
我公司有专用的真空系统，真空度达到550帕，排气量75L/S（图十五），完全能确保产品有效、充分渗透，保证了产品的寿命和一致性。
密 封 周 转 箱（图十五）
工作电解液中过多的水份会影响产品的寿命，工作电解如果暴露在空气中，能快速吸收空气中的水份，空气中的水份是没有经过有效处理的，过多的空气中的水份进入到铝电解电容器中是影响产品寿命的致命因素。
含浸电解液后的产品在组粒之前，我们采用密封的周转箱完全隔开空气，空气中的水份、灰尘无法进入产品，从而确保产品的稳定性和长寿命。
密封周转箱内盒（图十六）
密封周转箱内有三个不锈钢内盒，操作人员在组粒工序加料时，可以定量，而
且可以直接倒入，减少了弯脚产生的机会，特别是每次加料数量方便可控。每次加
料量确保机器在30分钟之内生产完毕，严格管控了含浸电解液的芯包在空气中暴
露的时间，保证了产品的寿命和一致性。
材料检验室（图十七） 材料检验室部分仪器（图十八）
有完善的原材料进厂检验制度，方法和仪器。对正箔、负箔、引线、铝壳、皮头、电解纸、电解液八大原材料的重要参数每批进行检验，由专职质检员记录、存档并签字确认，合格原材料方可投入生产。
纹波实验室（图十九） 点灯实验室（图二十）
公司有完善的产品实验室，有三种实验方法来确定产品的寿命：
一、引入室点灯：电解电容标配设计条件下，将电容器引入145℃高温烘箱中进行连续点灯试验，按10℃法则来快速确定电解电容的使用寿命（10℃法则：温度每下降10℃ ，寿命延长一倍）。
- 在满足寿命要求后，电解电容器的外观完好，电性能满足：
ΔC：± 20﹪ tgδ:≤2倍标称值 Ic :≤0.04*规格容量*工作电压
- 经反复试验验证，上述对铝电解电容器性能的快速检测方法是有效的，对客户在采购电解电容器过程中保护节能灯的使用寿命方面具有非常好的效果。
- 结论：375H——电容器无异常，属于6000H产品；
例：145℃，寿命是375小时，按10℃法则来计算。
135℃，寿命是375 X 2=750小时，按10℃法则来计算。
125℃，寿命是750 X 2=1500小时，按10℃法则来计算。
115℃，寿命是1500 X 2=3000小时，按10℃法则来计算。
105℃，寿命是3000 X 2=6000小时，按10℃法则来计算。
500H——电容器无异常，属于8000H产品；
二、整灯实验：把电容器放置于整灯内，环境温度为105度，经多次实验，电解内部温度为140度以上，然后加上其它元件也同样处于高温度下，由于三极管、二极管的电性能参数等会发生变化，电容器上承受的纹波电流将会更大，造成的温升将会更高，因此试验条件将更严苛。
- 在满足寿命要求后，电解电容器的外观完好，电性能满足：
ΔC：± 20﹪ tgδ:≤2倍标称值 Ic :≤0.04*规格容量*工作电压
结论：375H——电容器无异常，属于6000H产品；
500H——电容器无异常，属于8000H产品；
- 三、纹波实验：把电解放置于125度温度内，电解相对递加直流+交流6000小时产品， 1500小时不坏，电容器合格；8000小时产品，2000小时不坏，电容器合格。
例：6000小时产品125℃，寿命是1500小时，按10℃法则来计算。
105℃，寿命是3000 X 2=6000小时，按10℃法则来计算。
115℃，寿命是1500 X 2=3000小时，按10℃法则来计算。
125℃，寿命是750 X 2=1500小时，按10℃法则来计算。
直流+交流成份为下表：
400V产品 直流364V+交流36V
250V产品 直流225V+交流25V
200V产品 直流180V+交流20V
四、快速寿命实验：经过大量实验把电容器整灯从105度开始每30分钟升高10度温度，稳定2小时电容器不损坏为合格：
6000H 升到 165度稳定2小时
8000H 升到 185度稳定2小时
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