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LED燈驅動電源的主要設計問題

2018-04-16

    據最新市場調研顯示,人們的環保意識日漸增強,LED照明行業迅速發展,從而帶動了LED燈驅動電源的迅速增長。其中中小功率的驅動電源對技術要求較低,市場競爭激烈,而大功率驅動電源因為有品牌、較高技術及產品認證壁壘,市場集中度較高。影響LED燈壽命的主要因素之一是電源的質量,下面淺談幾種電源設計需要注意的主要問題。


    在設計及選擇LED驅動電源要考慮的因素主要有高可靠性、高效率、高功率、保護功能、浪涌保護、驅動方式等方面。LED光效高,80-85%的熱能損耗,燈具內部有20-30度的溫升,如果電源長時間在高溫環境下工作,要保證壽命必須加大功率余量,一般留到1.5-2倍的余量。在選擇器件要能在較高溫長時間使用,有些元件在高溫情況參數會飄移,還有些壽命會縮短,同時要注意電解電容和導線。


    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,整批燈的亮度就會不均勻。電源設計的恒流電壓范圍要包含LED的電壓范圍,其中溫度的變化也導致輸出電流偏移批量誤差控制一般在±5%以內。如果需要多個LED串連使用時,最小壓降乘以串連數量為下限電壓,最大壓降乘以串連數量為上限電壓,電源的恒流電壓范圍要比這個范圍寬一點


    電源電路保護方法很多,下面介紹其中兩種。第一種是總體保護,在所有光珠的前面加接PTC元件自恢復保險絲),對整燈進行保護,這種方案好處是簡單、不占面積。第二種是分路保護,可以在串接支路的每個支路前面加PTC元件自恢復保險絲)分別進行保護。這種方案好處是精確性高,可靠性高。


    LED驅動電源分為模擬驅動和數字驅動兩種,驅動電路主要由半導體元件電阻電容、電感等元器件組成。每個件都有使用壽命,在使用中當任意一個器件損壞都會導致整個電路的失效或功能失效。而LED燈的使用壽命一般為5-10萬小時(6年壽命),開關電源的壽命很達到6年的,一般是2-3質保期,所以LED主要的故障多為驅動電路故障。市場上達到6年質保的電源是軍品級,價格是普通電源的4-6倍,價格昂貴。


    目前LED燈具廠家所用電源為外購,導致燈具設計師對電源了解不多,LED散熱空間較大,電源模塊散熱空間較小。燈具多為設計好找合適的配套電源,經常碰到因燈具內部空間較小或溫度較高,成本較低無法匹配到合適電源。最好的是在開始設計燈具初期,電源的設計同步進行,在設計中綜合考慮LED的散熱和電源的散熱問題,整體控制燈具溫升,才能設計出好的產品