近年来，关于无电解电容技术的争议从来没有停止过。
众所周知，影响LED灯具寿命的关键因素之一就是LED驱动电路是采用无电解电容驱动方案还是电解电容驱动方案。
采用无电解电容方案的驱动器尽管能解决了LED照明灯具寿命的问题，但由于缺少了电解电容而带来的高纹波电流而导致的低频闪烁开始越来越被人注意，这也是目前采用电解电容或不采用电解电容的LED驱动方案的矛盾。
此外，无电解电容驱动器在设计过程中，技术要求比较高，过程比较复杂。业内各家企业对于无电解电容方案最终能否取代电解电容方案并未达成一致。与此同时，电容器行业也正在发生一些变化。
记者了解到，不少驱动电源公司在电流、电压和拓扑结构等外在因素允许的情况下，开始选用薄膜电容、钽电容、铌电容、陶瓷电容等其它品种的电容器。此外，高分子固体电容器的出现，也给驱动电源厂商多了一种选择。
从技术上来看，高分子固体铝电解电容器和钽电解电容器在阴极合成方面因为不同条件下合成的聚合物电导率不一样、形貌不一样、导电能力也不一样。同时，阴极层耐受机械应力和热应力的强度也制约了高分子电容片式化的发展。
目前，高分子电容因为价格较高，LED驱动电源厂商的接受度还不高，前期主要应用于OLED等高端产品。
铝电解电容市场成熟
铝电解电容虽然被LED驱动电源厂商称为“寿命杀手”，但因为体积小、电容量大，价格低廉依然被大多数厂商所使用。
近几年，铝电解电容的寿命和耐高温性也取得了突破性进展。湖南艾华集团股份有限公司高级工程师史晓凡称，公司已经生产出105℃温度下寿命达到2万小时(95℃温度下寿命应达到4万小时)的铝电解电容和85℃温度下寿命10万小时的高分子固态电容器。
从常理说，如果在设计上将温度加以控制，选用正规厂商出厂的电容已经完全可以满足LED电源在寿命上的要求。
在市场占有率方面，包括Chemi-con、Nichicon、Rubycon和Panasonic等在内的世界顶级铝电解电容厂商近几年因为产品价格原因已经逐步转向毛利润更高的片式电容器、工业用高压电容及高分子固态铝电解电容的生产。
同时，由于铝电解电容器的主要材料铝箔和电解液以及极箔腐蚀和化成技术等核心技术通过引进和自主创新相结合的方式，国内铝电解电容厂家的产品质量已经可以与国际先进水平同步。目前，铝电解电容产品及市场已经处于相对较为成熟的阶段。
“经过这些年的发展，铝电解电容的规格和测试方式已经逐步稳定，厂家可以自行老化测试以挑选合适的铝电解电容。”从事LED驱动电源研发及生产的深圳晶辰电子科技股份有限公司研发部长苏志春表示。
记者也了解到，目前国内各家铝电解电容厂商都推出了标准件供客户选择，如果订单量较大也可以提供定制化生产
摘 要：电压暂降是电力系统中危害最大的电能质量问题之一。针对电压暂降问题，文章提出了基于超级电容的直流动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer， DVR）装置，完成了该装置的主电路以及超级电容充放电的控制方法，并对该装置进行了仿真和试验。试验证明，该装置在电网发生电压暂降的时候，可以有效地支撑敏感负荷的直流电压，降低电压暂降对敏感负荷的影响。
0 引言
随着科学技术的发展和产业规模的扩大，经济体各个部门的用电量在不断增加，越来越多的用户采用性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备，如：机器人、自动化生产线、精密数控机床、高精度测量仪器及计算机信息管理系统等。这些系统和设备对电网的各种干扰十分敏感，任何电能质量问题都可能造成重大的经济损失，带来不良的社会影响。在用户电能质量问题投诉中，90%以上涉及电压暂降问题；统计数据和案例反映显示，造成用电设备异常运行或停电的绝大部分因素也是由电压暂降引起的。因此本文主要研究电压暂降治理问题，针对具有整流逆变结构的敏感负荷设备，提出了一种利用超级电容器治理电压暂降问题的新思路。
1 电压暂降
电压暂降是指供电电压在短时间内突然下降的事件。国际电工委员会（IEC）将电压暂降定义为电压均方根值下降到额定值的90%~1%，电气与电子工程师学会（IEEE）则定义为下降到额定值的90%~10%，其典型持续时间为0.5~30个周波。严重的电压暂降将引发用电设备停止工作，或造成所生产的产品质量下降，其后果严重程度因用电设备的特性而异。
电压暂降的治理是一项复杂工程，通常通过设置辅助设备使主设备负荷能承受频繁发生的电压暂降，本文研究的超级电容电压暂降抑制装置即为此类辅助设备。目 前国内外研究的电压暂降治理装置主要有交流系统的动态电压恢复器（DVR）及不间断电源（UPS）等。对含直流母线的装置，若加装UPS补偿设备，因 UPS使用寿命短、放电电流小且充电时间长等特性，系统的性价比较低；如果加装交流系统DVR等装置，因系统主电路存在2 个逆变电路，不仅降低了系统工作效率，而且还增加了成本。针对具有整流逆变结构的设备，我们研发了一种基于超级电容储能的直流DVR装置，将双向半桥DC-DC变换器与超级电容器结合使用，通过双闭环方式控制超级电容器的充放电，在系统发生电压暂降时，通过支撑敏感负荷的直流母线电压达到治理电压暂降的目的（图1）。
图1 电压暂降治理系统主电路
2 超级电容储能
超级电容器也称为电化学电容器，是一种利用双电层原理、采用新材料和新工艺、性能介于电容器与电池之间、具有很大电容密度且脉冲充放电性能优良的新型大容量储能元件。常用的双电层电容器结构如图2所示，悬在电解质里的2 个非活性多孔板为电极。正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引电解质中的正离子，这样在两个电极的表面形成一个双电层电容器，其容量大小与电极的表面积及极板间距离等因素有关。
图2 双电层电容的结构图
与常规用于储能的电容器不同，超级电容器容量可达到法拉甚至千法拉级别，既具有充电电池的高能量密度特性，又有电容器的高功率密度特性，是一种高效、实用、绿色的能量存储器件。表1 示出超级电容器、储能电容器以及电池的性能比较。与普通电容器和电池相比，超级电容器不仅无污染、免维护、环保效益明显，而且还具有以下优点：
（1）功率密度高。
超级电容器的功率密度可达到10 kW/kg左右，为电池的十倍到百倍，可以在短时间内释放几百到几千安培的电流，非常适合用于在短时间内输出高功率的场合。
（2）充电速度快。
超级电容器充放电是一种双电层充放电的物理过程或电极物质表面快速可逆的电化学过程，可以采取大电流充电方式，在几十秒到数分钟内完成充电。在当前的技术水平下，蓄电池的充电需要数小时才能完成，即使采用快速充电也需几十分钟。
（3）使用寿命长。
超级电容器充放电过程中发生的电化学反应可逆性好，循环充放电次数理论值为无穷，实际可达100 000次，比电池的寿命高10~100倍。
（4）低温性能优越。
超级电容器充放电过程中发生的电荷转移大部分在电极活性物质表面进行，所以容量随温度的降低而衰减的量非常小；而电池在低温下容量衰减幅度可高达70%.
电能质量问题往往具有出现率高、持续时间短等特点，因此应用超级电容器作为储能设备进行快速补偿是一种理想的技术方案。
表1 3 种电化学储能元件的性能比较
