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LED驱动电源的五大设计技巧

LED驱动电源的五大设计技巧

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。

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中文名 LED驱动电源 

外文名 LED drive power 

效    率 >90% 

发展方向 提高寿命、减小体积、提高稳定性 

不    足 缺乏可执行的标准 

作    用 电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光


目前使用LED恒流驱动电源和LED恒压驱动电源的地方去越来越多,市场也蕴藏着巨大的发展潜力,那么在设计LED驱动电源时有哪些巧妙之处呢?光密码为大家统一做解答。

 

一、不要使用双极型功率器件

于双极型功率器件比mosFET便宜,一般是2美分左右一个,所以一些设计师为了降低led驱动电源成本而使用双极型功率器件,这样会严重影响电路的可靠性,因为随着LED驱动电路板温度的提升,双极型器件的有效工作范围会迅速缩小,这样会导致器件在温度上升时故障从而影响LED灯具的可靠性,正确的做法是要选用MOSFET器件,MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。

 

二、MOSFET的耐压不要低于700V

耐压600V的MOSFET比较便宜,很多认为LED灯具的输入电压一般是220V,所以耐压600V足够了,但是很多时候电路电压会到340V,在有浪涌的时候,600V的MOSFET很容易被击穿,从而影响了LED灯具的寿命,实际上选用600VMOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价,所以尽量不要选用600V耐压的MOSFET,最好选用耐压超过700V的MOSFET"。

 

三、尽量不要使用电解电容

LED驱动电路中到底要不要使用电解电容?如今,还没有统一意见。有人认为在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容,实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省心理去电解电容,PI的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容,在输出电路中,可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性,有的人在设计两级电路的时候,在输出采用了一个400V的电解电容,这会严重影响电路的可靠性,建议采用单级电路用陶瓷电容就可以了。对于不太关注调光功能、高温环境及需要高可靠性的工业应用来说,建议不采用电解电容进行设计。

 

四、尽量使用MOSFET器件

如果LED驱动电源对于设计的LED灯具功率不是很高,建议使用集成了MOSFET的LED驱动器产品,因为这样做的好处是集成MOSFET的导通电阻少,产生的热量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有过热关断功能,在MOSFET过热时会自动关断电路达到保护LED灯具的目的,这对LED灯具非常重要,因为LED灯具一般很小巧且难以进行空气散热。

 

五、尽量使用单级架构电路

有些LED电路采用了两级架构,即"PFC(功率因数校正)+ 隔离DC/DC变换器"的架构,这样的设计会降低电路的效率。例如,如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,则整个电路的效率会降低到83.6%!"PI的LinkSwitch-PH器件同时将PFC/CC控制器、一个725VMOSFET和MOSFET驱动器集成到单个封装中,将驱动电路的效率提升到87%!这样的器件可大大简化电路板布局设计,最多能省去传统隔离反激式设计中所用的25个元件!省去的元件包括高压大容量电解电容和光耦器。LED两级架构适用于必须使用第二个恒流驱动电路才能使PFC驱动LED恒流的旧式驱动器。这些设计已经过时,不再具有成本效益,因此在大多数情况下都最好采用单级设计。

通过上述的了解,在设计LED驱动电源时严格把守,生产出来的产品耐用、质量好。


LED驱动电源的发展现状

在LED大放异彩的同时,LED驱动电源则是LED产业链发展的重中之重,LED驱动电源的寿命、可靠性直接影响了LED光源的长寿命。所以,在LED产业链不断整合发展的同时,LED驱动电源技术的成熟发挥着决定性因素。由于LED产业得到了飞跃式发展,己逐渐从政府机关照明方向转向民用照明,得益于国家近期出台的一系列鼓励发展LED产业的政策,但由此也带来了很多问题,LED驱动电源的问题便暴露出来。LED驱动电源市场与下游行业,特别是大功率LED路灯的发展密切相关,但随着LED各项性能参数的不断提升,LED照明市场逐步兴起,应用领域更加广泛,尤其是在2012年,行业目光从户外转向室内商用照明应用的同时,国内外市场与客户对LED驱动电源也有了更高的要求,特别是电源的效率、功率因数、寿命、恒流精度、电磁兼容等性能。由于LED的应用将逐步从政府工程主导转变为民用照明主导,LED的应用将逐步细分。虽然,号称单颗LED的寿命就长达10万小时的说法已爆破,但LED驱动电源确实还没有跟上LED的实际寿命。影响LED照明产品推广是由于LED驱动电源本身的寿命直接拖累LED照明灯具的寿命;或者驱动电源的效率不高导致LED照明灯具的效能转换低;亦或者是由于输出电流电压的不稳定影响了发光品质,使得LED照明的绿色节能优势大打折扣,从而影响了市场的普及。 

为了克服上述LED驱动电源的散热、寿命等问题,无电解电容LED驱动解决方案会成为市场的最终选择。未来的LED驱动电源将会朝着稳定安全、高效率、无电解电容、高度集成化小体积的趋势发展。

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