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探讨LED驱动电源设计中存在的问题

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发表于 2018-1-8 03:35 PM | 显示全部楼层 |阅读模式
  LED驱动电源的质量优劣将会直接影响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。本京电港论坛文章将先容一些LED驱动电源存在的问题,希望对设计工程师有益。
  1、驱动电路直接影响LED寿命
  昨们所说的LED驱动包罗数字驱动和模拟驱动两类,数字驱动指数字电路驱动,包括数字调光控制,RGB全彩幻化等。模拟驱动指模拟电路驱动,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大概部门功能失效。 LED的使用寿命是5-10万小时,按5万小时算,一连点亮,有近6年的寿命。开关电源的寿命是很难到达6年的,市面上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,代价是普通电源的4-6倍,一般的灯具厂是很难担当的。所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。
  2、 散热问题
  LED为寒光源,工作结温不能凌驾限值,设计时还要留一定余量。整个灯具的设计要思量外形雅观,安装方便,配光,散热等许多方面问题,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,可以鉴戒的履历不多,很多设计都是不停完善的。有些LED灯具厂家所用电源为外协或者外购,灯具设计师对电源相识不多,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符合的电源来配套,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,而且资本控制较低,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举行评估,电源的设计同步进行,就能办理以上问题。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,这样才气设计出较好的灯具。
  3、电源设计中的问题
  a、功率设计。虽然LED光效高,但是另有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,电源长时间在高温情况下工作,要包管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。开关电源针对LED的参数设计,主要是恒流参数,电流的巨细决定LED的亮度,如果批量电流误差较大,则整批灯的亮度不匀称。而且温度的厘革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罗LED的电压范围。多个LED勾通使用时候,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线路板布板设计.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。安全隔断要留够,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使用其他步调保证绝缘,好比在PCB上打孔,加绝缘纸,灌封绝缘胶等。别的布板还要考虑热量平衡,发热元件要均匀分布,不能会合放置,制止局部温度升高。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灯具的尺度,国家相关部分正在研究制订,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力困难的,我们只能针对差别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,只管不要选择较大范围,避免功率的浪费。
  驱动电路影响LED的寿命,因此在电路设计的时候就要严谨,LED为冷光源,工结温不能超过限值,在保持外观漂亮的同时还要考虑到散热,每一步都要严谨。

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