扒一扒LED照明的驱动电源问题

 

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  为了节能省电▓,LED得到了很大的推广,但LED都需要有个电源驱动▓,其好坏会直接影响LED的寿命▓,因此如何做好一个LED驱动电源是LED电源设计者的重中之重▓▓。本文介绍了一些LED驱动电源的问题,希望能够对工程师提供一点帮助。




  1▓▓、驱动电路直接影响LED寿命
  我们所说的LED驱动包括数码驱动和类比驱动两类▓▓▓,数码驱动指数字电路驱动▓,包括数字调光控制▓▓,RGB全彩变幻等▓。类比驱动指类比电路驱动▓,包括AC恒流开关电源▓▓▓,DC恒流控制电路。驱动电路由电子元件组成▓,包括半导体元件,电阻▓▓▓,电容,电感等▓,这些元件都有使用寿命▓,任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效。 LED的使用寿命是5-10万小时▓▓,按5万小时算,连续点亮▓,有近6年的寿命▓??氐缭吹氖倜呛苣汛锏?年的▓,市面上出售的开关电源质保期一般是2-3年▓,达到6年质保的电源是军品级别的▓,价格是普通电源的4-6倍▓,一般的灯具厂是很难接受的。所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。


  2、散热问题
  LED为冷光源,工作结温不能超过限值▓▓,设计时还要留一定余量▓。整个灯具的设计要考虑外形美观▓,安装方便,配光,散热等很多方面问题▓,要在众多因素中寻求平衡点▓▓,这样整体的灯具才是最好的.LED灯具的发展时间不长,可以借鉴的经验不多▓,很多设计都是不断完善的。有些LED灯具厂家所用电源为外协或者外购,灯具设计师对电源了解不多▓,给LED的散热空间较大,给电源的散热空间较小。一般是设计好灯具后再找合适的电源来配套▓,这样就给电源的配套带来一定的难度▓。经常碰到因灯具内部空间较小或者内部温度较高▓▓▓,而且成本控制较低,无法配到合适电源▓▓。有些LED灯具厂有电源研发能力▓▓,在开始设计灯具初期进行评估▓,电源的设计同步进行▓,就能解决以上问题▓▓。在设计中要综合考虑LED的散热和电源的散热,整体控制灯具的温升,这样才能设计出较好的灯具▓。

 




  3▓、电源设计中的问题
  A、功率设计▓。虽然LED光效高▓,但是还有80-85%的热能损耗▓▓,致使灯具内部有20-30度的温升,如果室温25度情况▓,灯具内部就有45-55度▓,电源长时间在高温环境下工作,要保证寿命就必须加大功率余量▓,一般留到1.5-2倍的余量▓▓。
  B▓▓、元件选型▓▓。灯具内部温度45-55度情况下,电源内部温升还有20度左右▓,则元件附近的温度要达到65-75度▓▓▓▓。有些元件在高温情况参数会飘移▓▓,还有些寿命会缩短▓▓,所以器件要选择能在较高温度长时间使用的,特别注意电解电容和导线▓▓。
  C▓、电性能设计〃?▓?氐缭凑攵訪ED的参数设计▓,主要是恒流参数▓,电流的大小决定LED的亮度▓▓,如果批量电流误差较大▓,则整批灯的亮度不均匀▓。而且温度的变化也能致使电源输出电流偏移。一般是批量误差控制在+/-5%以内▓,才能保证灯的亮度一致.LED的正向压降有偏差▓,电源设计的恒流电压范围要包含LED的电压范围▓。多个LED串连使用时候▓,最小压降乘以串连数量为下限电压,最大压降乘以串连数量为上限电压,电源的恒流电压范围要比这个范围稍宽些,一般上下限各留1-2V余量。
  D▓▓▓、PCB布板设计▓。LED灯具留给电源的尺寸较小(除非是电源外置的)▓▓,所以在PCB设计上要求较高,要考虑的因素也多▓。安全距离要留够▓,要求输入和输出隔离的电源▓,一次侧电路和二次侧电路要求耐压1500-2000VAC▓,在PCB上至少要留够3MM的距离▓。如果是金属外壳的灯具▓,则整个电源的布板还要考虑高压部分和外壳的安全距离▓。如果没有空间保证安全距离情况下就要利用其他措施保证绝缘▓,比如在PCB上打孔▓▓,加绝缘纸▓,灌封绝缘胶等。另外布板还要考虑热量均衡▓,发热元件要均匀分布▓▓,不能集中放置▓,避免局部温度升高。电解电容远离热源▓,减缓老化,延长使用寿命▓▓▓。
  E▓、认证问题▓▓。目前国内还没有针对LED灯具的标准▓,国家相关部门正在研究制订▓,国内销售的灯具认证是参照照明灯具的标准▓,外销的是做CE或UL等认证▓▓,还有些参照国外的LED灯具标准来做▓。所以针对这种情况▓,开关电源的设计要同时满足以上的这些标准是比较困难的▓,我们只能针对不同的要求满足不同的认证▓▓。


  4▓▓、使用参数
  外购电源在选择上主要看恒流和恒流的电压范围。恒流值选择为LED的标准电流偏下▓▓▓。电压范围的选择要适中▓,尽量不要选择较大范围▓▓,避免功率的浪费▓▓。

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点击次数:  更新时间:2015-03-25 11:52:26  【打印此页】  【关闭
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