灯具驱动中电解电容鼓包的原因分析

灯具驱动中电解电容鼓包的原因分析

李茂文

中科认证技术服务（广州）有限公司，广东广州510000

摘要：电解电容作为灯具驱动中较常失效的器件之一，本文通过一个失效分析案例，分析电解电容鼓包的原因。

关键词：灯具驱动；电解电容；鼓包；失效分析

一、案例背景

需方向供方购买电解电容，并委托其他工厂将电解电容加上其他部件加工成驱动电源，用于自己的灯具上，在将灯具销售给客户后，客户反映在使用3-5个月甚至一年后，便出现约20%灯具驱动中电解电容鼓包故障现象，最终造成灯具频闪或死灯。需方认为电解电容鼓包是供方提供的电解电容存在质量问题所致，供方则认为是需方灯具的设计方案存在问题使灯内温度过高或灯具中其他元器件所导致。为了查明情况，我们对灯具驱动中电解电容鼓包的原因进行失效分析。

二、失效分析

1）从外观上观察失效灯具驱动，发现失效灯具驱动中电解电容均有鼓包现象。

2）对鼓包电解电容和未使用灯具驱动中的电解电容进行电性参数测试，发现鼓包电解电容较未使用的电解电容，电容量均偏低，阻抗均偏大，损耗角正切均偏大。

3）对鼓包电解电容和未使用灯具驱动中的电解电容进行拆解观察，均未发现电解电容结构和元件的异常。

4）对未使用灯具驱动中的电解电容进行外观观察，未发现明显外力导致电解电容损伤的痕迹。

5）对未使用灯具驱动中的电解电容进行GB/T 5993-2003密封性试验，9个样品中2个出现连续气泡，不符合标准要求。

6）对未使用灯具驱动中的电解电容进行耐压测试，测得耐压值均大于500V。

7）对灯具中电解电容的电和温度测试，测得电解电容工作电压最大值320V，低于额定工作电压400V；未检测到反向电压；测得纹波电流最大值为581mA,小于电解电容规格书中最大纹波电流750mA的要求；测得工作温度最大值为81.7℃，远低于电解电容上标记的最大工作温度105℃；测得电解电容环境温度最大值为63.7℃，远低于电解电容承认书中的最大环境温度130℃。

三、结论

首先，从外观上看，失效灯具驱动中电解电容均有鼓包现象。

其次，最为重要的是，密封试验不符合GB/T 5993-2003的要求，说明电解电容存在密封性能不良的问题。电解电容器的密封性能不良，会造成电解液的缓慢挥发、漏液，电容量衰减变小，损耗变大，电解液干涸，产品最终鼓包失效。

再次，从电解电容电性参数测试结果亦与电解电容密封性能不良所导致的现象吻合。

最后，灯具中电解电容的电和温度测试结果说明，可排除施加过电压、施加反向电压、纹波电流过大、环境温度过高等使用不当造成电解电容鼓包的可能，即可基本排除灯具的设计方案存在问题使灯内温度过高或灯具中其他元器件所导致的可能。

综上所述，灯具驱动中电解电容鼓包的原因应是电解电容的密封性能不良。

作者简介：李茂文（1986-），男，籍贯：广东梅州，学历： 本科，职称：工程师，研究方向：电子元件、轻工电器方面的产品质量鉴定，灯具检测，触电事故原因分析，机械事故原因分析。

参考文献：

1）GB/T 2693-2001《电子设备用固定电容器 第1部分：总规范》；

2）GB/T 5993-2003《电子设备用固定电容器 第4部分：分规范 固体和非固体电解质铝电容器》。