Zasilacz impulsowy z systemem detekcji żywotności na bazie monitorowania parametrów aluminiowego kondensatora elektrolitycznego

• Autorzy: Wilczyński Arkadiusz , Hebda Olena

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.10

Warianty tytułu

EN

Switch-mode power supply with a service life detection system based on monitoring of aluminium electrolytic capacitor parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Uszkodzenie aluminiowego kondensatora elektrolitycznego jest uważane za jedną z głównych przyczyn awarii zasilaczy. W artykule przedstawiono układ monitorowania parametrów kondensatora elektrolitycznego, który pozwala kontrolować jego podstawowe parametry takie jak pojemność i ESR. Zaproponowano podejście do detekcji możliwości awarii dwustopniowego zasilacza wykonanego w topologii PFC z LLC spowodowanego starzeniem się kondensatora elektrolitycznego bez obliczenia jego pojemności.

EN

The failure of aluminum electrolytic capacitors is considered as one of major failure modes of the power supplies. The paper presents an electrolytic capacitor parameters monitoring circuit. The monitoring circuit allows to control basic electrolytic capacitor parameters such as capacity and ESR. An approach for detecting the possibility of a two-stage PFC&LLC topology power supply failure caused by the aging of the electrolytic capacitor without capacitance calculating is proposed.

Słowa kluczowe

PL

zasilacz impulsowy; kondensator elektrolityczny; LED; oprawa LED

EN

switch mode power supply; electrolytic capacitor; LED; LED luminaire

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 51--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Wilczyński Arkadiusz

• LUG Light Factory Sp. z o.o, Dywizja Badawczo-Rozwojowa, ul. Gorzowska 11, 65-127 Zielona Góra

• https://orcid.org/0000-0002-3498-7582

autor

Hebda Olena

• LUG Light Factory Sp. z o.o, Dywizja Badawczo-Rozwojowa, ul. Gorzowska 11, 65-127 Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Karta katalogowa Luxeon 5050, Lumileds, https://lumileds.com/wp-content/uploads/DS174-luxeon-5050-datasheet.pdf, data dostępu: 17.03.2022.
• [2] Karta katalogowa S1W0-3030xx7003-00000000-00001 – Mid-Power LED, Seoul Semiconductor, http://www.seoulsemicon.com/en/product/spec/STW7C12CE0/287, data dostępu: 17.03.2022.
• [3] Cree LED Components IES LM-80-2008 Testing Results Revision: 76 (January 17, 2022), https://creeled.com/media/documents/LM80_Results.pdf, data dostępu: 30.01.2022.
• [4] Duris S8 White ( CCT 2200 K – 6500 K) ANSI/IES LM-80-15 Test report No. 200120W7.
• [5] Sun, B., Fan, X., Li, L., Ye, H., van Driel, W., & Zhang, G. Q.. A Reliability Prediction for Integrated LED Lamp with Electrolytic Capacitor-Free Driver. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 7(7) (2017), 1081-1088.
• [6] Pang H.M, Pong M. H. Bryan A life prediction scheme for electrolytic capasitors in power converters without current sensor, In Proceedings of the 25th Annual IEEE Applied Power Electronics conference and Exposition (APEC 2010), Palm Springs, CA,. 21 – 25 Febryary 2010. the 25th APEC, 2010, 973–979.
• [7] Albertsen A., Electrolytic Capacitor Lifetime Estimation, Bodos Power Magazine,04 (2010), 52-54.
• [8] Wang H., Blaabjerg F., Reliability of Capacitors for DC-Link Applications in Power Electronic Converters—An Overview, IEEE Transactions on Industry Applications, 50 (2014), no. 5, 3569-3578.
• [9] Lewandowski W., Wilczyński A., Kramarski S., Szajdecki A., Awramik R., Zgłoszenie patentowe EPO nr. 18460077.3 Zasilacz impulsowy.
• [10] Menzel St. ABC of capacitors. Basic principles, characteristics and capacitor types, Wurth Elektronik eiSos GmbH&Co. KG, Waldenburg, 2014.
• [11] Aluminium electrolytic capacitors cat. No. E1001V 2021 Nippon-Chemicon, https://www.chemicon.co.jp/products/relatedfiles/capacitor/catalog/al-all-e.pdf,data dostępu: 03.02.2022.
• [12] Dang H. L., Kwak S. Review of Health Monitoring Techniquesfor Capacitors Used in Power Electronics Converters. Sensors (Basel), 20 (13) (2020), 3740.
• [13] Shu Cheng, Chang Liu, Shengxian Xue, Maoyu Wang, Xun Wu, Yu Luo, An on-line capacitor state identification method based on improved RLS, Transportation Safety and Environment, 3 (2021), Issue 3.
• [14] Castro I., Vazquez A., Arias M., Lamar D. G., Hernando M. M., Sebastian J., A Review on Flicker-Free AC–DC LED Drivers for Single-Phase and Three-Phase AC Power Grids, IEEE Transactions on Power Electronics, 34 (2019), no. 10, 10035-10057.
• [15] Design Guide Line for PFC&LLC Converter using ICL5101,Revision 1.1, , Infineon (2015), https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-Design%20Guide_ICL5101_Rev.%201.0-AN-v01_10-EN.pdf?fileId=5546d462503812bb0150add24a3c513f, data dostepu: 17.03.2022.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).