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led灯驱动电源的主要设计问题

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2018-04-16

    据最新市场调研显示,人们的环保意识日渐增强,led照明行业迅速发展,从而带动了led灯驱动电源的迅速增长。其中中小功率的驱动电源对技术要求较低,市场竞争激烈,而大功率驱动电源因为有品牌、较高技术及产品认证壁垒,市场集中度较高。影响led灯寿命的主要因素之一是电源的质量,下面浅谈几种电源设计需要注意的主要问题。


    在设计及选择led驱动电源要考虑的因素主要有高可靠性、高效率、高功率、保护功能、浪涌保护、驱动方式等方面。led光效高,80-85%的热能损耗,灯具内部有20-30度的温升,如果电源长时间在高温环境下工作,要保证寿命必须加大功率余量,一般留到1.5-2倍的余量。在选择器件要能在较高温长时间使用,有些元件在高温情况参数会飘移,还有些寿命会缩短,同时要注意电解电容和导线。


    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,整批灯的亮度就会不均匀。电源设计的恒流电压范围要包含led的电压范围,其中温度的变化也导致输出电流偏移批量误差控制一般在±5%以内。如果需要多个led串连使用时,最小压降乘以串连数量为下限电压,最大压降乘以串连数量为上限电压,电源的恒流电压范围要比这个范围宽一点


    电源电路保护方法很多,下面介绍其中两种。第一种是总体保护,在所有光珠的前面加接ptc元件自恢复保险丝),对整灯进行保护,这种方案好处是简单、不占面积。第二种是分路保护,可以在串接支路的每个支路前面加ptc元件自恢复保险丝)分别进行保护。这种方案好处是精确性高,可靠性高。


    led驱动电源分为模拟驱动和数字驱动两种,驱动电路主要由半导体元件电阻电容、电感等元器件组成。每个件都有使用寿命,在使用中当任意一个器件损坏都会导致整个电路的失效或功能失效。而led灯的使用寿命一般为5-10万小时(6年寿命),开关电源的寿命很达到6年的,一般是2-3质保期,所以led主要的故障多为驱动电路故障。市场上达到6年质保的电源是军品级,价格是普通电源的4-6倍,价格昂贵。


    目前led灯具厂家所用电源为外购,导致灯具设计师对电源了解不多,led散热空间较大,电源模块散热空间较小。灯具多为设计好找合适的配套电源,经常碰到因灯具内部空间较小或温度较高,成本较低无法匹配到合适电源。最好的是在开始设计灯具初期,电源的设计同步进行,在设计中综合考虑led的散热和电源的散热问题,整体控制灯具温升,才能设计出好的产品


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