如何明智地選擇適合的LED驅(qū)動(dòng)電源,是每位工程師都關(guān)心的問(wèn)題。 根據(jù)電網(wǎng)的用電的特點(diǎn),LED特性的要求以及相關(guān)LED產(chǎn)品,考慮選擇LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)要遵循三個(gè)總體原則: 1、根據(jù)LED電流和電壓特點(diǎn),比較理想的是恒流驅(qū)動(dòng)。它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動(dòng),同時(shí)恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。 2、另外,LED光通量與溫度成反比,所以使用中應(yīng)盡量減少電源用恒流發(fā)熱和設(shè)計(jì)良好的散熱系統(tǒng)。從而降低LED的工作的溫度。 3、為了保證LED的整體壽命必須將LED的節(jié)溫控制在一定的范圍內(nèi)。 下面是選擇LED驅(qū)動(dòng)電源的十大注意: 1、高可靠性:LED產(chǎn)品主要是有LED芯片和電源,散熱外殼,控制電路等組成。其中LED電源的好壞直接影響了產(chǎn)品的好壞。特別是LED路燈產(chǎn)品,由于裝在高空,維修不方便且花費(fèi)也大。 2、高效率:LED是節(jié)能產(chǎn)品,驅(qū)動(dòng)電源也要符合節(jié)能的要求。特別是電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu),更為重要。因?yàn)長(zhǎng)E的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫升??裳泳廘ED的光衰有利。 3、恒流驅(qū)動(dòng)方式:為了配合LED的VI特性,所以LED電源必須使用恒流驅(qū)動(dòng)的方式。 4、LED電源壽命:驅(qū)動(dòng)電源的壽命盡最大努力與LED芯片的壽命相配合。 5、溫度保護(hù)功能:電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外,最好在恒流輸出中增加LED芯片溫度負(fù)反饋,防止LED芯片PN節(jié)溫度過(guò)高。 6、浪涌保護(hù):LED抗沖擊能力比較差,所以要加強(qiáng)這方面的保護(hù)。特別是一些裝在戶外的產(chǎn)品,由于電網(wǎng)負(fù)載的啟動(dòng)和雷。因此LED驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入,保護(hù)LED不被損壞的能力。 8、LED驅(qū)動(dòng)電源的功率因數(shù):功率因數(shù)的高低在同一產(chǎn)品大面積使用時(shí)差別很大,這也是節(jié)能產(chǎn)品考慮的關(guān)鍵點(diǎn)。 9、設(shè)置限流:驅(qū)動(dòng)源在驅(qū)動(dòng)多路LED管芯時(shí)注意每路之間的串并聯(lián)的關(guān)系,除了恒流之外還要設(shè)置限流,預(yù)防不測(cè)發(fā)生。 10、LED驅(qū)動(dòng)電源最好選用無(wú)電解電容設(shè)計(jì):在正常使用條件下電解電容是電路板上器件中壽命最短的器件,一般在額定溫度下5000小時(shí)左右的壽命,好的可以在10000小時(shí),差的可能只有2000小時(shí)。目前,整個(gè)社會(huì)環(huán)境都在無(wú)原則的追求降低產(chǎn)品制造成本,所以,在沒(méi)有拿到比較高的價(jià)格時(shí),選用好材料的機(jī)會(huì)不大。LED的壽命在散熱條件比較好時(shí)達(dá)到30000--50000小時(shí)是沒(méi)問(wèn)題的。要想驅(qū)動(dòng)源與光源壽命匹配,驅(qū)動(dòng)源無(wú)電解電容是比較好的選擇。我們?cè)诰赂舯蚅ED巷道燈中選擇設(shè)計(jì)無(wú)電解電容驅(qū)動(dòng)源效果很好。 從十大關(guān)鍵解析LED日光燈電源設(shè)計(jì) LED日光燈照明市場(chǎng)比較活躍,LED驅(qū)動(dòng)電源廠家主要分成3大類型:第一類是開(kāi)發(fā)做LED芯片或LED燈的工廠,順勢(shì)向下游滲透;第二類是原來(lái)做是做普通照明的工廠;第三類是完全新開(kāi)的工廠,他們以前做電源或其他產(chǎn)品或新創(chuàng)業(yè)。
1、LED日光燈電源的工作電流是多少才是最合適呢?
一般LED的額定工作電流20毫安培,有的工廠一開(kāi)始就用到盡,設(shè)計(jì)20毫安培,實(shí)際上此電流下工作發(fā)熱很?chē)?yán)重,經(jīng)多次對(duì)比試驗(yàn),設(shè)計(jì)成17~19毫安培是比較理想的,推薦設(shè)計(jì)為18毫安培。
2、LED日光燈電源的工作電壓是多少呢?
一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V,經(jīng)測(cè)試,大部分工作在3.125V,所以按3.125V計(jì)算式比較合理的。M個(gè)燈珠串聯(lián)的總電壓=3.125*M
3、LED燈板的串并聯(lián)與寬電壓要多寬呢?
要使LED日光燈工作在輸入電壓范圍比較寬的范圍(全電壓)AC85~265V,則燈板的LED串并聯(lián)方式很重要。由于目前的電源一般為非隔離的降壓式電源,在要求寬電壓時(shí),輸出電壓不要超過(guò)72V,輸入電壓范圍是可以到達(dá)85~265V的。也就是說(shuō),串聯(lián)數(shù)不超過(guò)23串。并聯(lián)數(shù)不要太多,否則工作電流太大,發(fā)熱嚴(yán)重,推薦為6并/8并/12并??傠娏鞑怀^(guò)240毫安培為好。還有一種寬電壓方案,就是先用L6561/7527把電壓抬高到400V,然后再降壓,相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源,成本貴一倍,此方案性價(jià)比不高,沒(méi)有市場(chǎng)。
![]() 圖題:從十大關(guān)鍵解析LED日光燈電源設(shè)計(jì)
4、LED日光燈電源為什么一定要恒流的呢?
LED半導(dǎo)體的特性決定其受環(huán)境影響較大,譬如溫度升高,LED的電流會(huì)增加;電壓的增加,LED的電流也會(huì)增加。長(zhǎng)期超過(guò)額定電流工作,會(huì)大大縮短LED的使用壽命。而LED恒流就是在溫度和電壓等環(huán)境因素變化時(shí),確保其工作電流不變。
5、LED日光燈電源要怎樣才可以與燈板匹配?
一些客戶先設(shè)計(jì)燈板,再找電源,發(fā)現(xiàn)很難有合適的電源,要么電流太大,電壓太?。ㄈ鏘>350mA,V<40V);要么電流太小,電壓太高(如
I<40mA,V>180V),造成的結(jié)果是發(fā)熱嚴(yán)重,效率低,或者輸入電壓范圍不夠。其實(shí),選擇一個(gè)最優(yōu)良的串并接方式,加在每個(gè)LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發(fā)揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做。
6、LED日光燈電源恒流精度多少才最合適?
市場(chǎng)上有的電源的恒流精度太差,象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案,誤差達(dá)到±8%或±10%,恒流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的誤差,6路并聯(lián),每路的誤差約±0.5%,如果是12路并聯(lián),每路的誤差約±0.25%,該精度足夠了。精度太高,成本會(huì)大大增加。而且對(duì)LED來(lái)講,17毫安培和17.5毫安培影響不大。
7、LED的串并聯(lián)與PFC功率因素及寬電壓的關(guān)系是什么樣的?
目前市場(chǎng)上的電源PFC有三種情況:一種是不帶PFC專用電路的,其PFC一般在0.65左右;一種是帶被動(dòng)式PFC電路的,燈板匹配得好,PFC一般在
0.92左右;還用一種是用有源主動(dòng)式7527/6561電路做的,PFC可以達(dá)到0.99,但這個(gè)方案的成本比第二種方案貴一倍。所以第二種方案的較多。對(duì)于被動(dòng)式PFC電路:也叫做填谷式PFC電路,其工作電壓范圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是180V,其峰值是
180*1.414=254V,峰值電壓的一半是127V,再減去降壓式的壓差30V,其最大輸出是90V,所以LED燈珠串聯(lián)數(shù)最多28串。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯(lián)數(shù)不能太多,否則,就達(dá)不到低電壓的要求。
8、LED日光燈電源效率
輸出功率(輸出LED的電壓*輸出電流)。這個(gè)參數(shù)尤為重要,如果效率低就意味著輸入功率有很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來(lái);如果是裝在燈管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的溫度,再加上我們LED的一個(gè)光效比所散發(fā)熱量,就會(huì)疊加產(chǎn)生更高的溫度。而我們的電源內(nèi)部所有電子零件的壽命都會(huì)隨溫度的上升而縮短。
所以說(shuō)效率是決定電源壽命最根本的因子,效率不能太低,否則消耗在電源上的熱量太大。一般在80%以上就可以了,不過(guò),效率與燈板的匹配接法有關(guān)。
9、LED日光燈電源尺寸
高度是限制的主要因素,一般用于T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。長(zhǎng)度可以偏長(zhǎng),更易于散熱。
10、隔離/非隔離
一般隔離電源如做成15W,放在LED燈管內(nèi),其變壓器體積很大,很難放進(jìn)去。尤其對(duì)T6/T8燈管,幾乎不可能的,所以隔離的一般只能做到15W,超過(guò)
15W的很少,并且價(jià)格很貴。所以,隔離的性價(jià)比不高,一般是非隔離的占主流較多,體積可以做得更小,最小可以做到高8毫米,實(shí)際上,非隔離的安全措施做好了,是不存在問(wèn)題的。
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