LED照明的驅動電源存在哪些問題
發布時間:2012-12-19 責任編輯:sherryyu
【導讀】LED驅動電源的質量好壞將會直接影響LED的壽命,因此如何做好一個LED驅動電源是LED電源設計者的重中之重。本文將介紹一些LED驅動電源存在的問題,希望對工設計工程師有益。
在當前生活中,為了節能省電,LED得到了很大的推廣,但LED都需要有個電源驅動,其好壞會直接影響LED的壽命,因此如何做好一個LED驅動電源是LED電源設計者的重中之重。本文介紹了一些LED驅動電源的問題,希望能夠對工程師提供一點幫助。
1、驅動電路直接影響LED壽命
我們所說的LED驅動包括數字驅動和模擬驅動兩類,數字驅動指數字電路驅動,包括數字調光控製,RGB全彩變幻等。模擬驅動指模擬電路驅動,包括AC恒流開關電源,DC恒(heng)流(liu)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)。驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)由(you)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)組(zu)成(cheng),包(bao)括(kuo)半(ban)導(dao)體(ti)元(yuan)件(jian),電(dian)阻(zu),電(dian)容(rong),電(dian)感(gan)等(deng),這(zhe)些(xie)元(yuan)件(jian)都(dou)有(you)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),任(ren)何(he)一(yi)個(ge)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)的(de)失(shi)效(xiao)或(huo)者(zhe)部(bu)分(fen)功(gong)能(neng)失(shi)效(xiao)。 LED的使用壽命是5-10萬小時,按5萬小時算,連續點亮,有近6年的壽命。開關電源的壽命是很難達到6年的,市麵上出售的開關電源質保期一般是2-3年,達到6年質保的電源是軍品級別的,價格是普通電源的4-6倍,一般的燈具廠是很難接受的。所以LED燈具的故障多為驅動電路故障。
2、 散熱問題
LED為(wei)冷(leng)光(guang)源(yuan),工(gong)作(zuo)結(jie)溫(wen)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)限(xian)值(zhi),設(she)計(ji)時(shi)還(hai)要(yao)留(liu)一(yi)定(ding)餘(yu)量(liang)。整(zheng)個(ge)燈(deng)具(ju)的(de)設(she)計(ji)要(yao)考(kao)慮(lv)外(wai)形(xing)美(mei)觀(guan),安(an)裝(zhuang)方(fang)便(bian),配(pei)光(guang),散(san)熱(re)等(deng)很(hen)多(duo)方(fang)麵(mian)問(wen)題(ti),要(yao)在(zai)眾(zhong)多(duo)因(yin)素(su)中(zhong)尋(xun)求(qiu)平(ping)衡(heng)點(dian),這(zhe)樣(yang)整(zheng)體(ti)的(de)燈(deng)具(ju)才(cai)是(shi)最(zui)好(hao)的(de).LED燈具的發展時間不長,可以借鑒的經驗不多,很多設計都是不斷完善的。有些LED燈具廠家所用電源為外協或者外購,燈具設計師對電源了解不多,給LED的(de)散(san)熱(re)空(kong)間(jian)較(jiao)大(da),給(gei)電(dian)源(yuan)的(de)散(san)熱(re)空(kong)間(jian)較(jiao)小(xiao)。一(yi)般(ban)是(shi)設(she)計(ji)好(hao)燈(deng)具(ju)後(hou)再(zai)找(zhao)合(he)適(shi)的(de)電(dian)源(yuan)來(lai)配(pei)套(tao),這(zhe)樣(yang)就(jiu)給(gei)電(dian)源(yuan)的(de)配(pei)套(tao)帶(dai)來(lai)一(yi)定(ding)的(de)難(nan)度(du)。經(jing)常(chang)碰(peng)到(dao)因(yin)燈(deng)具(ju)內(nei)部(bu)空(kong)間(jian)較(jiao)小(xiao)或(huo)者(zhe)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao),而(er)且(qie)成(cheng)本(ben)控(kong)製(zhi)較(jiao)低(di),無(wu)法(fa)配(pei)到(dao)合(he)適(shi)電(dian)源(yuan)。有(you)些(xie)LED燈具廠有電源研發能力,在開始設計燈具初期進行評估,電源的設計同步進行,就能解決以上問題。在設計中要綜合考慮LED的散熱和電源的散熱,整體控製燈具的溫升,這樣才能設計出較好的燈具。
3、電源設計中的問題
a、功率設計。雖然LED光效高,但是還有80-85%的熱能損耗,致使燈具內部有20-30度的溫升,如果室溫25度情況,燈具內部就有45-55度,電源長時間在高溫環境下工作,要保證壽命就必須加大功率餘量,一般留到1.5-2倍的餘量。
b、元件選型。燈具內部溫度45-55度情況下,電源內部溫升還有20度左右,則元件附近的溫度要達到65-75度。有些元件在高溫情況參數會飄移,還有些壽命會縮短,所以器件要選擇能在較高溫度長時間使用的,特別注意電解電容和導線。
c、電性能設計。開關電源針對LED的參數設計,主要是恒流參數,電流的大小決定LED的亮度,如果批量電流誤差較大,則整批燈的亮度不均勻。而且溫度的變化也能致使電源輸出電流偏移。一般是批量誤差控製在+/-5%以內,才能保證燈的亮度一致.LED的正向壓降有偏差,電源設計的恒流電壓範圍要包含LED的電壓範圍。多個LEDchuanlianshiyongshihou,zuixiaoyajiangchengyichuanlianshuliangweixiaxiandianya,zuidayajiangchengyichuanlianshuliangweishangxiandianya,dianyuandehengliudianyafanweiyaobizhegefanweishaokuanxie,yibanshangxiaxiangeliu1-2V餘量。
d、PCB布板設計.LED燈具留給電源的尺寸較小(除非是電源外置的),所以在PCB設計上要求較高,要考慮的因素也多。安全距離要留夠,要求輸入和輸出隔離的電源,一次側電路和二次側電路要求耐壓1500-2000VAC,在PCB上至少要留夠3MMdejuli。ruguoshijinshuwaikededengju,zezhenggedianyuandebubanhaiyaokaolvgaoyabufenhewaikedeanquanjuli。ruguomeiyoukongjianbaozhenganquanjuliqingkuangxiajiuyaoliyongqitacuoshibaozhengjueyuan,biruzaiPCB上(shang)打(da)孔(kong),加(jia)絕(jue)緣(yuan)紙(zhi),灌(guan)封(feng)絕(jue)緣(yuan)膠(jiao)等(deng)。另(ling)外(wai)布(bu)板(ban)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)熱(re)量(liang)均(jun)衡(heng),發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)要(yao)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu),不(bu)能(neng)集(ji)中(zhong)放(fang)置(zhi),避(bi)免(mian)局(ju)部(bu)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)遠(yuan)離(li)熱(re)源(yuan),減(jian)緩(huan)老(lao)化(hua),延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
e、認證問題。目前國內還沒有針對LED燈具的標準,國家相關部門正在研究製訂,國內銷售的燈具認證是參照照明燈具的標準,外銷的是做CE或UL等認證,還有些參照國外的LEDdengjubiaozhunlaizuo。suoyizhenduizhezhongqingkuang,kaiguandianyuandeshejiyaotongshimanzuyishangdezhexiebiaozhunshibijiaokunnande,womenzhinengzhenduibutongdeyaoqiumanzubutongderenzheng。
4、電源應用中的問題
5、使用參數。
外購電源在選擇上主要看恒流和恒流的電壓範圍。恒流值選擇為LED的標準電流偏下。電壓範圍的選擇要適中,盡量不要選擇較大範圍,避免功率的浪費.
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