《電子技術(shù)應(yīng)用》
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探討LED照明驅(qū)動電源的相關(guān)問題
摘要: 為了節(jié)能省電,LED得到了很大的推廣,,但LED都需要有個(gè)電源驅(qū)動,,其好壞會直接影響LED的壽命,因此如何做好一個(gè)LED驅(qū)動電源是LED電源設(shè)計(jì)者的重中之重。本文介紹了一些LED驅(qū)動電源的問題,希望能夠?qū)こ處熖峁┮稽c(diǎn)幫助。
Abstract:
Key words :

 為了節(jié)能省電,,LED得到了很大的推廣,但LED都需要有個(gè)電源驅(qū)動,,其好壞會直接影響LED的壽命,,因此如何做好一個(gè)LED驅(qū)動電源是LED電源設(shè)計(jì)者的重中之重。本文介紹了一些LED驅(qū)動電源的問題,,希望能夠?qū)こ處熖峁┮稽c(diǎn)幫助,。

  1、驅(qū)動電路直接影響LED壽命

  我們所說的LED驅(qū)動包括數(shù)碼驅(qū)動和類比驅(qū)動兩類,,數(shù)碼驅(qū)動指數(shù)字電路驅(qū)動,,包括數(shù)字調(diào)光控制,RGB全彩變幻等,。類比驅(qū)動指類比電路驅(qū)動,,包括AC恒流開關(guān)電源,DC恒流控制電路,。驅(qū)動電路由電子元件組成,,包括半導(dǎo)體元件,電阻,電容,,電感等,,這些元件都有使用壽命,任何一個(gè)器件失效都會導(dǎo)致整個(gè)電路的失效或者部分功能失效,。 LED的使用壽命是5-10萬小時(shí),,按5萬小時(shí)算,連續(xù)點(diǎn)亮,,有近6年的壽命,。開關(guān)電源的壽命是很難達(dá)到6年的,市面上出售的開關(guān)電源質(zhì)保期一般是2-3 年,,達(dá)到6年質(zhì)保的電源是軍品級別的,價(jià)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(qū)動電路故障。

  2,、散熱問題

  LED為冷光源,,工作結(jié)溫不能超過限值,設(shè)計(jì)時(shí)還要留一定余量,。整個(gè)燈具的設(shè)計(jì)要考慮外形美觀,,安裝方便,配光,,散熱等很多方面問題,,要在眾多因素中尋求平衡點(diǎn),這樣整體的燈具才是最好的.LED燈具的發(fā)展時(shí)間不長,,可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多,,很多設(shè)計(jì)都是不斷完善的。有些LED燈具廠家所用電源為外協(xié)或者外購,,燈具設(shè)計(jì)師對電源了解不多,,給LED的散熱空間較大,給電源的散熱空間較小,。一般是設(shè)計(jì)好燈具后再找合適的電源來配套,,這樣就給電源的配套帶來一定的難度。經(jīng)常碰到因燈具內(nèi)部空間較小或者內(nèi)部溫度較高,,而且成本控制較低,,無法配到合適電源。有些LED燈具廠有電源研發(fā)能力,,在開始設(shè)計(jì)燈具初期進(jìn)行評估,,電源的設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,就能解決以上問題。在設(shè)計(jì)中要綜合考慮LED的散熱和電源的散熱,,整體控制燈具的溫升,,這樣才能設(shè)計(jì)出較好的燈具。

  3,、電源設(shè)計(jì)中的問題

  a,,功率設(shè)計(jì)。雖然LED光效高,,但是還有80-85%的熱能損耗,,致使燈具內(nèi)部有20-30度的溫升,如果室溫25度情況,,燈具內(nèi)部就有45-55度,,電源長時(shí)間在高溫環(huán)境下工作,要保證壽命就必須加大功率余量,,一般留到1.5-2倍的余量,。

  b,元件選型,。燈具內(nèi)部溫度45-55度情況下,,電源內(nèi)部溫升還有20度左右,則元件附近的溫度要達(dá)到65-75度,。有些元件在高溫情況參數(shù)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(shí)間使用的,,特別注意電解電容和導(dǎo)線,。

  C,電性能設(shè)計(jì),。開關(guān)電源針對LED的參數(shù)設(shè)計(jì),,主要是恒流參數(shù),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,。一般是批量誤差控制在+/-5%以內(nèi),,才能保證燈的亮度一致.LED的正向壓降有偏差,電源設(shè)計(jì)的恒流電壓范圍要包含 LED的電壓范圍,。多個(gè)LED串連使用時(shí)候,,最小壓降乘以串連數(shù)量為下限電壓,最大壓降乘以串連數(shù)量為上限電壓,,電源的恒流電壓范圍要比這個(gè)范圍稍寬些,,一般上下限各留1-2V余量,。

  d,PCB布板設(shè)計(jì).LED燈具留給電源的尺寸較?。ǔ鞘请娫赐庵玫模?,所以在PCB設(shè)計(jì)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(cè)電路和二次側(cè)電路要求耐壓1500-2000VAC,,在PCB上至少要留夠3MM的距離,。如果是金屬外殼的燈具,則整個(gè)電源的布板還要考慮高壓部分和外殼的安全距離,。如果沒有空間保證安全距離情況下就要利用其他措施保證絕緣,,比如在PCB上打孔,加絕緣紙,,灌封絕緣膠等,。另外布板還要考慮熱量均衡,發(fā)熱元件要均勻分布,,不能集中放置,避免局部溫度升高,。電解電容遠(yuǎn)離熱源,,減緩老化,延長使用壽命,。

  e,,認(rèn)證問題。目前國內(nèi)還沒有針對LED燈具的標(biāo)準(zhǔn),,國家相關(guān)部門正在研究制訂,,國內(nèi)銷售的燈具認(rèn)證是參照照明燈具的標(biāo)準(zhǔn),外銷的是做CE或UL等認(rèn)證,,還有些參照國外的LED燈具標(biāo)準(zhǔn)來做,。所以針對這種情況,開關(guān)電源的設(shè)計(jì)要同時(shí)滿足以上的這些標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的,,我們只能針對不同的要求滿足不同的認(rèn)證,。

  4、使用參數(shù),。

  外購電源在選擇上主要看恒流和恒流的電壓范圍,。恒流值選擇為LED的標(biāo)準(zhǔn)電流偏下。電壓范圍的選擇要適中,,盡量不要選擇較大范圍,,避免功率的浪費(fèi),。

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