如何应用陶瓷电容控制LED球泡灯的噪声并实现平滑功能？

品慧电子讯近来，对电子设备除了早前的小且薄，节能，低噪等要求外，更有望以防止全球气候变暖为视点达到生态所需。在这样的市场需求下，从2009年开始普及的LED球泡灯在达到了小且薄的同时还因使用寿命长而实现了高生态性，对于其搭载的电子元器件同样也被要求小型薄型化，使用寿命长。

图1：静电容量-直流电压特性

损耗小，允许纹波电流大。频率f=250kHz时，允许纹波电流约为1.6倍。

村田公司允许纹波电流值的标准是环境温度在25度以下，可通电直至电容器自热温度达到20度。若静电容量为1µF的产品，频率f=250kHz时，相对传统材料产品的2.9Arms的耐电流量，新材料则为4.7Arms。

图2：发热温度比较

当施加直流电压时机械应变量相对较小，吱吱声（声压级）也很小。与传统材料相比，新材料的声压级只有五分之一。新材料陶瓷的压电效应很小。因此电信号变化引起的机械振动不易发生。

图3：变形量比较

图4：声压级比较

声压级减少6dB，意味着声压变成1/2，新材料电容器的声压级比传统材料低15dB，声压则为1/5。

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图5：产品（静电容量）一览

2010年10月完成了如图5所示新材料的商品化。另外，关于能够获得的最大静电容量，引线型或金属端子型，由于两个电容叠加式产品的商品化，能够实现额定电压DC250V的产品为2µF (=1µF×2) 、DC450V的产品为1.1µF (=0.56µF×2) 、DC630V的产品为0.54µF (=0.27µF×2)。 此外，新材料陶瓷电容器的温度特性是X7T（传统材料为X7R）。

LED球泡灯的一般电源电路图如图6所示。

图6：电源电路图

新材料商品的性能如前页所示，概要如下：

1.确保了比传统产品更高的有效电容值。
2.允许功率大，纹波电流耐量大。

像LED球泡灯这样的小功率电源除了噪声对策还可能作为平滑功能使用，于是形成了如图1的C4和C5这样的最合适的设计。

具体的电容值的选定，面向日本市场的产品：输入电压为AC100V时，整流电路的上下电位差是140Vo-p (=100×√2),所以额定电压为DC250V的产品可选择的最大电容值为2µF。同样的，面向全球市场的产品：输入电压为AC240V时，上下电位差为340Vo-p (=240×√2)，额定电压为DC450V的产品可选择的最大电容值为1.1µF，额定电压为DC630V的产品可选择的最大电容值为0.54µF。

另外，LED球泡灯之外，为了改善LED照明设备的谐波和功率因数，整流电路后加上PFC（功率因数改善）电路的情况也是有的。因为新材料产品和传统的产品品相比，损失较小，因此可作为高频纹波电流耐量也十分出色的PFC输入电容器来使用。

此外，其他的C1.C2等等可使用的电容如图7所示。

图7：其他电路的电容

新材料的电容器是以低损耗、高容量为目标，进行了材料的开发及商品化。其在电路上的用途除了噪音对策以外，研发出了最适合用于平滑用途的产品。今后我们除了提供必要的技术数据外（允许纹波电流数据等），更会提供更多方便大家使用的信息。

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