据统计, LED 的故障70Q来自封装,?LED 照明器品所产生的故?0Q左x定性已l达到比较好的水qI即说有问题也是׃光衰的原因,q主要是散热设计的不合理造成的。直接坏ȝ情况已经非常,相对来说甉|的问题要严重得多Q一出现问题一般是直接ȝ或者闪烁,而且出现的故障率是比较高的。所以对于设计者来_开关电源的方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗q扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,在铁氧体材料上加大科技创新Q以提高在高频率和较大磁通密度下的磁性能Q?LED 驱动对电源有以下要求?/p>
1Q应有的保护电\
甉|在设计中必须hq流、过热、短路等保护功能Q以避免损坏用电讑֤或开关电源。一般有的用 IC 可以解决?/p>
(1Q浪涌保护。浪涌保护器Q?Surge Protection Device , SPD Q是电子讑֤L防护中不可缺的一U装|,甉|保护器的作用是把H入电力Uѝ信号传输线的瞬时过电压限制在设备或pȝ所能承受的电压范围内,保护被保护的讑֤或系l不受冲击而损坏。一?000V以下一般称涌保护器,3kV以上一般称遉K器,用来抑制直击雗感应雷以及操作q电压浪涌保护要求。因?LED 抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。在电\设计时必d斚w的保护。比?LED 路灯Q由于电|负载以及雷ȝ感应Q从늽pȝ会有涌出现Q这些浪涌会D LED 的损坏。因此郎特照?LED 驱动甉|要有抑制涌的R入,保护 LED 不被损坏的能力?/p>
(2) PTC 保护。选用合适的保护电\Q既可保护模块性能质量Q又不增加太多的成本。电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增?LED 温度负反馈,防止 LED 温度q高Q电路必d温度负反馈,因ؓ LED 是一U负温度pL器gQ也是当温度升高时Q伏安特性向左移动,如常?5℃时 LED 最佛_作电?0mAQ当其结温增?0度时Q?py 电压 U ׃降低0.1VQ工作电急剧增加?5~37mA为此设计者应考虑恒流源,加温度负反馈Q防止温升烧?LED 子?/p>
郎特照明一般采?PTC 热敏电阻Q不仅能实现q流保而且能实现温度保护。而采?PTC 保护Ӟ׃q蝲产生的温升,?PTC 的过保护降低,当温度升高到一定程度(在安全限度以内) PTC 即会实现保护?/p>
(3) TVS 器g的要求。瞬态抑制二极管Q?Transient Voltage Suppressors , TVS ),7是目前国际上普遍使用的一U高效能电\保护器gQ它的外形与普通二极管相同Q但却能攉达数千瓦的浪涌功率,它的主要特点是在反向应用条g下,当承受一个高能量的大队时Q其工作L立即降至极低的导通|从而允许大甉|通过Q同时把电压钛_在预定。其响应旉仅ؓ10~12sQ因此可有效C护电子线路中的精密元器gQ广泛用于驱动电源的 EMC 防护中,而以前的压敏电阻 MOV ( Metal Oxide Varistor Q由于箱位电高,׃电压一般ؓ710VQ尽它在约430V时开始导c压敏电d收的总能量取于的物理寸。压敏电阻通常端子为导U,形状为圆形,圆Ş的直径和最大的能量有关Q容老化已经?TVS 所代替?/p>
2Q电源的模块?/p>
模块化是开关电源发展的M势Q可以采用模块化甉|l成分布式电源系l,同时虑到 LED 的电源对?0W是个坎,因ؓ一是考虑q时的电压已l超q?0VDC的电压,输出驱动电压选择最好不要超q?0VQ二是线路设计更为复杂。放弃大功率、超大功率,用稳定的中小功率甉|Q最好在30~40W之间Q最大不要超q?0W。因为功率越大,发印量越大,不利于散热。所以电源采用模块化可以有效解决一些问题?/p>
3Q安全要?/p>
要符合电工安全规范的要求。电源驱动如采用带变压器的隔d的设计则成本较高Q前已经有采用带变压器的隔离式的设计则成本较高;前已l有采用无隔d压器的在U式设计Q品表面用者能接触到的部分一定要l过限离Q考虑l缘与隔ȝ可靠性,采用加强隔离的防护灯|外I不能让h触电。郎特照明采用隔ȝ变压器设计,可以简化散热和灯罩的设计;如果用非隔离的驱动设计,在灯{结构上必考虑可靠的绝~要求。因此作为电源驱动,隔离与非隔离的方案都可采用?/p>
4Q电兼?/p>
늣兼容q里对电源来说有几个概念?/p>
(1Q电源要有抗늣q扰能力。电干扎ͼ Electromagneticinterference , EMI )Q是其他电器q扰的程度,具体有传导干扰和辐射q扰两种。各U信L、集成电路的引脚、类接插件等都可能成为具有天U特性的辐射q扰源,能发电Lq媄响其他系l或本新制标准。内其他子系l的正常工作。Q何与交流늽q接?LED 驱动器必L波电发的干扰的能力。郎特照明要求电源具?EMS 能力要大。辐射发射标准。这个标准是 IEC / EN 61000-6-3Q它覆盖1MHz~1GHz频率范围。这个标准用之前美国CISPR22标准和欧zEN55022标准规定的范围。CISPR22和EN55022规定的标准是机和通信相关讑֤制定的,但是q些标准已经被有的电子品采用,包括照明?/p>
(2Q电敏感度。电敏感度Q?Electro Magnetic Susceptibility , EMS )Q是指设备抗
(3Q电兼Ҏ。电源的 EMC ( Electro Magnetic Compatibility Q能力要强, EMC ?EMI ?EMS 两个要求Q是指设备或pȝ在其늣环境中符合要求运行ƈ不对其环境中的Q何设备生电干扰即 EMI Q另一斚w是指讑֤Ҏ在环境中存在的电干C受其讑֤的媄响。以前就产生在\灯下?GPS D装置q的现象?/p>
5、效率要?/p>
LED 的电源需要直的恒定甉|Q所以需要将220V的交{换ؓ直流。高效率 LED 驱动甉|?LED 照明pȝ整体的节能要求,不仅能温升变小Q寿命变长而且能提高整个照明器的效率,因此提高甉|效率对于提高 LED 照明效率来说昑־ؓ重要。一般要求在80Q以上?/p>
6Q功率因数要?/p>
PFC 全称?quot; Power Factor Correction "Q即"功率因数校正"Q在交流电\中,电压与电之间的怽差( p Q的余u叫做功率因数Q用W号 cos 表示Q在数gQ功率因数是有功功率和视在功率的比|?cos = P / S Q功率因数是늽对负载的要求。一般单?0W以下的用电器Q没有强制性指标。但大量?LED 集中使用Q会对电|生较严重的污染。对?0~40W?LED 驱动甉|Q郎特照明徏议对功率因数斚w要考虑?5Q以上?PFC 有无?PFC Q也U被动式 PFC Q与有源 PFC Q也UC动式 PFC ?APFC Q两U,d?PFC 输入电压可以?0~270V?PFC 电\位置在第二层滤L之后Q全桥整电路之前。主?PFC 电\由高频电感、开关管、电容以及控?IC {元件构成,可简单的归纳为升压型开关电源电路,其特Ҏ构造复杂,但功率因数高。低损耗和高可靠、输入电压可以从90~270VQ由于输?DC 电压UҎL很小Q因此采用主动式 PFC 的电源不需要采用很大容量的滤L电容。被动式 PFC 其原理是采用甉|补偿Ҏ通过使交输人的基L甉|与电压之间相位差减小来提高功率因敎ͼ被动?PFC 的功率因C是很高,只能辑ֈ0.7~0.8Q因此其效率也比较低Q发热量也比较大?/p>
7Q对U\板要?/p>
当对 PCB q行布局Ӟ大电的路径要短而紧凑,最好大甉|通\应该沿着板的Ҏ布置Q地U徏议安|在场效应管与变压器的下面,以减它们辐;对于?MOSFET 开关管Q因为快速的开x高频的媄响, PCB 布局要考虑走线的间距;气隙的击I电压约?kV/ mm Q因此在甉|的输入端Q应该留有够的间隙?/p>
8Q对元器件要?/p>
(1Q电源模块必选用品质好的电子元器件。有的半g器g甚至要解剖才知其偷工减料Q此外如果是出口到欧盟的产品Q所有器件必ȝ?ROHS 指o要求?/p>
(2Q选择甉|g要是ҎU\工作的频率,频率降低能减?MOS 场效应管开x敎ͼ减少 MO 场效应管发热量。但频率太低Q?LED 的驱动电路生h耛_得见的噪壎ͼ也不W合 IEEE 的标准?/p>
(3Q肖特基二极选择。郎特照明选择二极反向耐压要针对线路最高输出电压脉冲值来定Q要大于q个倹{二极管的正向电不必与开关电限值相{。流l二极管的^均电是开兛_I比的一个函敎ͼ二极在功率开x开时的甉|占空比通常于50%Q选择甉|g驱动甉|相等卛_。耐压不是高好Q是要合适,高耐压肖特Z极管 U g会高些,功耗会大,h也会高?/p>
(4Q金属氧化物半导体场效应晶体( MOSFET Q由于导通电dQ经常应用在 LE 驱动上, MOSFET 功率场效应晶体管是用栅极电压来控制漏极电的Q因此驱动电路简单驱动功耗小Q开关速度快,工作频率高,选择应考虑耐压、电、功率与频率。一般的应中 IC 的驱动可以直接驱?MOSFET Q但是考虑到通常驱动走线不是直线Q感量可能会更大Qƈ且ؓ了防止外部干扎ͼq是要用驱动电阻进行抑Ӟq个电阻要尽量靠q?MOS FET 的栅极?/p>
(5Q电解电容的选择相当重要Q因为普通的电解电容寿命只有5000hQ尽?LED 的寿命ؓ5?h Q而一只小的电解电容成为其寿命的致命点。电解电容寿命与其工作温度、两端电压有直接关系Q挑选时额定电压要高于实际电压,臛_要有1/3的余量,温度也要挑商高温的,一般温?℃,其寿命就要减一半,应该可能减低其工作温度Q对于具体应用。郎特照明徏议电解电容焊在陶瓷基板上以有效减低温度?/p>
9Q电源参?/p>
LED 的工作电是需要考虑的参C一Q在定 LED 照明的效能和使用寿命时很重要。提升工作电,则各 LED 的光输出会变大,因而减了所需?LED 数量Q但发热量会增加。应Ҏ应用的不同,考虑到每?LED 明输出值更高。模块由18?LED 串联成,恒流源提?50mA的电,每颗 LeD 的光通量Uؓ130lmQ整个模块光通量?8130?340。这样可以推出需要三个模块, LED 数目?8x3Q即54?LED Q电源效率﹣般ؓ85%。在开始设?LED pȝӞ应考虑到电气损失。单个模块都由单独的恒流源供电,供电甉|?50mAQ电压ؓ3.25x18Q即?8.5VQ功率ؓ26WQ这时考虑甉|的功率应?6/0.85Q即?0W左右。剩?W为电源本w所消耗的?a href="http://www.hnsnh.cn/" target="_self" style="font-size: 10px; text-decoration: underline;">http://www.hnsnh.cn/
