為了節(jié)能省電,,LED得到了很大的推廣,但LED都需要有個電源驅(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,任何一個器件失效都會導(dǎo)致整個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,,按5萬小時算,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)時還要留一定余量。整個燈具的設(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LED串連使用時候,,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),。