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LED电源设计中常见问题及解决方法

文章来源: 振欢电子 人气:2963 发表时间:2020-07-01 16:29:37

在当前生活中,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。

LED电源.jpg

1.驱动电路直接影响寿命

我们所说的LED驱动包括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全彩变幻等。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或者部分功能失效。

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,散热等很多问题,要在众多因素中寻找平衡点,这样整体的灯具才是最好的。有些LED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在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。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%($10.6626)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,则元件附件的温度要达到65-75度。有些元件在高温情况参数会偏移,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。

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),所以在PCB设计上要求较高。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. 使用参数。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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