LED景觀燈設計的原則介紹

　　這重要針對內建電源調製器的高壓驅動晶片↟◕。如果晶片消費的電流為2mA╃│☁▩◕，300V的電壓加在晶片上面╃│☁▩◕，晶片的功耗為0.6W╃│☁▩◕，當然會引起晶片的發熱↟◕。驅動晶片的最大電流來自於驅動功率MOS管的消費╃│☁▩◕，簡單的計算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益╃│☁▩◕，現實I=2cvf╃│☁▩◕，其中c為功率MOS管的cgs電容╃│☁▩◕，v為功率管導通時的gate電壓╃│☁▩◕，所以為了降低晶片的功耗╃│☁▩◕，必須想辦法降低c·↟▩、v和f.假如c·↟▩、v和f不能改變╃│☁▩◕，那麼請想辦法將晶片的功耗分到晶片外的器件╃│☁▩◕，細緻不要引入額外的功耗↟◕。再簡單一點╃│☁▩◕，就是考慮更好的散熱吧↟◕。

　　功率管發熱

　　關於這個題目╃│☁▩◕，也見到過有人在論壇發過貼↟◕。功率管的功耗分成兩部分╃│☁▩◕，開關損耗和導通損耗↟◕。要細緻╃│☁▩◕，大多數場合分外是LED景觀燈市電驅動應用╃│☁▩◕，開關損害要宏大於導通損耗↟◕。開關損耗與功率管的cgd和cgs以及晶片的驅動能力和工作頻率有關╃│☁▩◕，所以要解決功率管的發熱可以從以下幾個方面解決✘▩↟☁│：A·↟▩、不能片面根據導通電阻大小來選擇MOS功率管╃│☁▩◕，由於內阻越小╃│☁▩◕，cgs和cgd電容越大↟◕。如1N60的cgs為250pF左右╃│☁▩◕，2N60的cgs為350pF左右╃│☁▩◕，5N60的cgs為1200pF左右╃│☁▩◕，差別太大了╃│☁▩◕，選擇功率管時╃│☁▩◕，夠用就可以了↟◕。B·↟▩、剩下的就是頻率和晶片驅動能力了╃│☁▩◕，這裡只談頻率的影響↟◕。頻率與導通損耗也成正比╃│☁▩◕，所以功率管發熱時╃│☁▩◕，首先要想想是不是頻率選擇的有點高↟◕。想辦法降低頻率吧!不過要細緻╃│☁▩◕，當頻率降低時╃│☁▩◕，為了得到雷同的負載能力╃│☁▩◕，峰值電流必然要變大或者電感也變大╃│☁▩◕，這都有可能導致電感進入飽和區域↟◕。假如電感飽和電流夠大╃│☁▩◕，可以考慮將CCM(延續電流模式)改變成DCM(非延續電流模式)╃│☁▩◕，如許就必要增長一個負載電容了↟◕。

　　工作頻率降頻

　　這個也是使用者在除錯過程中比較常見的徵象╃│☁▩◕，降頻重要由兩個方面導致↟◕。輸入電壓和負載電壓的比例小·↟▩、體系干擾大↟◕。對於前者╃│☁▩◕，細緻不要將負載電壓設定的太高╃│☁▩◕，雖然負載電壓高╃│☁▩◕，服從會高點↟◕。對於後者╃│☁▩◕，可以嘗試以下幾個方面✘▩↟☁│：a·↟▩、將最小電流設定的再小點;b·↟▩、佈線乾淨點╃│☁▩◕，分外是sense這個關鍵路徑;c·↟▩、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d·↟▩、加RC低通濾波吧╃│☁▩◕，這個影響有點不好╃│☁▩◕，C的同等性不好╃│☁▩◕，誤差有點大╃│☁▩◕，不過對於照明來說應該夠了↟◕。無論如何降頻沒有益處╃│☁▩◕，只有壞處╃│☁▩◕，所以肯定要解決↟◕。

　　電感或者變壓器的選擇

　　終於談到重點了╃│☁▩◕，我還沒有入門╃│☁▩◕，只能瞎扯點飽和的影響了↟◕。許多使用者反應╃│☁▩◕，雷同的驅動電路╃│☁▩◕，用a生產的電感沒有題目╃│☁▩◕，用b生產的電感電流就變小了↟◕。碰到這種情況╃│☁▩◕，要看看電感電流波形↟◕。有的工程師沒有細緻到這個徵象╃│☁▩◕，直接調節sense電阻或者工作頻率達到必要的電流╃│☁▩◕，如許做可能會緊張影響LED的使用壽命↟◕。所以說╃│☁▩◕，在設計前江蘇人事考試╃│☁▩◕，合理的計算是必須的╃│☁▩◕，假如理論計算的引數和除錯引數差的有點遠╃│☁▩◕，要考慮是否降頻和變壓器是否飽和↟◕。變壓器飽和時╃│☁▩◕，L會變小╃│☁▩◕，導致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升╃│☁▩◕，那麼LED的峰值電流也跟著增長↟◕。在平均電流不變的前提下╃│☁▩◕，只能看著光衰了↟◕。

　　LED電流大小

　　大家都知道LEDripple過大的話╃│☁▩◕，LED壽命會受到影響╃│☁▩◕，影響有多大╃│☁▩◕，也沒見過哪個專家說過↟◕。曩昔問過LED廠這個資料╃│☁▩◕，他們說30%以內都可以接受╃│☁▩◕，不過後來沒有經過驗證↟◕。建議照舊儘量控制小點↟◕。假如散熱解決的不好的話╃│☁▩◕，LED肯定要降額使用↟◕。也盼望有專家能給個詳細指標╃│☁▩◕，要不然影響LED的推廣↟◕。

　　LED驅動電源常見難題

　　為了節能省電╃│☁▩◕，LED得到了很大的推行╃│☁▩◕，但LED都需求有個電源驅動╃│☁▩◕，其好壞會直接影響LED的壽數╃│☁▩◕，因而如何做好一個LED驅動電源是LED電源描繪者的重中之重↟◕。本文分析了一些LED驅動電源的難題╃│☁▩◕，期望能夠對工程師供應一點幫忙↟◕。

　　1·↟▩、驅動電路直接影響LED壽命

　　咱們所說的LED驅動包括數碼驅動和類推驅動兩類╃│☁▩◕，數碼驅動指數位電路驅動╃│☁▩◕，包括數字調光操控╃│☁▩◕，RGB全綵變幻等↟◕。類推驅動指類推電路驅動╃│☁▩◕，包括AC恆流開關電源╃│☁▩◕，DC恆流操控電路↟◕。驅動電路由電子元件組成╃│☁▩◕，包括半導體元件╃│☁▩◕，電阻╃│☁▩◕，電容╃│☁▩◕，電感等╃│☁▩◕，這些元件都有運用壽數╃│☁▩◕，任何一個器材失效都會致使整個電路的失效或許有些功用失效↟◕。 LED的運用壽數是5-10萬小時╃│☁▩◕，按5萬小時算╃│☁▩◕，接連點亮╃│☁▩◕，有近6年的壽數↟◕。開關電源的壽數是很難到達6年的╃│☁▩◕，市面上出售的開關電源質保期通常是2-3年╃│☁▩◕，到達6年質保的電源是軍品級別的╃│☁▩◕，價錢是通常電源的4-6倍北京網路公司╃│☁▩◕，通常的燈具廠是很難承受的↟◕。所以LED燈具的毛病多為驅動電路毛病↟◕。

　　2·↟▩、散熱難題

　　LED為冷光源╃│☁▩◕，作業結溫不能超過限值╃│☁▩◕，描繪時還要留必定餘量↟◕。整個燈具的描繪要思考形狀漂亮╃│☁▩◕，裝配便利╃│☁▩◕，配光╃│☁▩◕，散熱等很多方面難題╃│☁▩◕，要在很多要素中追求平衡點╃│☁▩◕，如許全體的燈具才是最棒的.LED燈具的開展時刻不長╃│☁▩◕，能夠學習的經歷不多╃│☁▩◕，很多描繪都是賡續完美的↟◕。有些LED燈具廠家所用電源為外協或許外購╃│☁▩◕，燈具描繪師對電源知道不多╃│☁▩◕，給LED的散熱空間較大╃│☁▩◕，給電源的散熱空間較小↟◕。通常是描繪好燈具後再找適宜的電源來配套╃│☁▩◕，如許就給電源的配套帶來必定的難度↟◕。常常遇到因燈具內部空間較小或許內部溫度較高╃│☁▩◕，並且本錢操控較低╃│☁▩◕，無法配到適宜電源↟◕。有些LED燈具廠有電源研製才幹╃│☁▩◕，在開端描繪燈具前期進行評價╃│☁▩◕，電源的描繪同步進行╃│☁▩◕，就能處理以上難題↟◕。在描繪中要歸納思考LED的散熱和電源的散熱╃│☁▩◕，全體操控燈具的溫升╃│☁▩◕，如許才幹描繪出較好的燈具↟◕。

　　3·↟▩、電源描繪中的難題

　　a╃│☁▩◕，功率描繪↟◕。儘管LED光效高╃│☁▩◕，可是還有80-85%的熱能損耗╃│☁▩◕，致使燈具內部有20-30度的溫升╃│☁▩◕，若是室溫25度狀態╃│☁▩◕，燈具內部就有45-55度╃│☁▩◕，電源長時刻在高溫環境下作業╃│☁▩◕，要確保壽命就必須加大功率餘量╃│☁▩◕，通常留到1.5-2倍的餘量↟◕。

　　b╃│☁▩◕，元件選型↟◕。燈具內部溫度45-55度狀態下╃│☁▩◕，電源內部溫升還有20度左右╃│☁▩◕，則元件鄰近的溫度要到達65-75度↟◕。有些元件在高溫狀態引數會飄移╃│☁▩◕，還有些壽命會縮短╃│☁▩◕，所以器材要遴選能在較高溫度長時刻運用的河北人事考試網首頁╃│☁▩◕，分外細緻電解電容和導線↟◕。

　　C╃│☁▩◕，電功能描繪↟◕。開關電源對準LED的引數描繪╃│☁▩◕，重要是恆流引數╃│☁▩◕，電流的鉅細決議LED的亮度╃│☁▩◕，若是批次電流差錯較大╃│☁▩◕，則整批燈的亮度不均勻↟◕。並且溫度的改變也能致使電源輸出電流偏移↟◕。通常是批次差錯操控在+/-5%以內╃│☁▩◕，才幹確保燈的亮度共同.LED的正向壓降有偏差╃│☁▩◕，電源描繪的恆流電壓規模要包括LED的電壓規模↟◕。多個LED串連運用時分╃│☁▩◕，最小壓降乘以串連數量為下限電壓╃│☁▩◕，最大壓降乘以串連數量為上限電壓╃│☁▩◕，電源的恆流電壓規模要比這個規模稍寬些╃│☁▩◕，通常上下限各留1-2V餘量↟◕。

　　d╃│☁▩◕，PCB布板描繪.LED燈具留給電源的尺度較小(除非是電源外接的)╃│☁▩◕，所以在PCB描繪上需求較高╃│☁▩◕，要思考的要素也多↟◕。安全間隔要留夠╃│☁▩◕，需求輸入和輸出阻隔的電源╃│☁▩◕，一次側電路和二次側電路需求耐壓1500-2000VAC╃│☁▩◕，在PCB上至少要留夠3MM的間隔↟◕。若是是金屬外殼的燈具╃│☁▩◕，則整個電源的布板還要思考高壓有些和外殼的安全間隔↟◕。若是沒有空間確保安全間隔狀態下就要運用其他辦法確保絕緣╃│☁▩◕，比如在PCB上打孔╃│☁▩◕，加絕緣紙╃│☁▩◕，灌封絕緣膠等↟◕。別的布板還要思考熱量均衡╃│☁▩◕，發熱元件要均勻分佈╃│☁▩◕，不能會集放置╃│☁▩◕，防止部分溫度升高↟◕。電解電容闊別熱源╃│☁▩◕，減緩老化╃│☁▩◕，延長運用壽數↟◕。

　　e╃│☁▩◕，認證難題↟◕。目前國內還沒有對準LED燈具的規範╃│☁▩◕，國家相干部分正在研討制訂╃│☁▩◕，國內出售的燈具認證是參照照明燈具的規範╃│☁▩◕，外銷的是做CE或UL等認證╃│☁▩◕，還有些參照國外的LED燈具規範來做↟◕。所以對準這種狀態╃│☁▩◕，開關電源的描繪要一路寫意以上的這些規範是比擬艱難的╃│☁▩◕，咱們只能對準不一樣的需求寫意不一樣的認證↟◕。

　　4·↟▩、運用引數↟◕。

　　外購電源在遴選上重要看恆流和恆流的電壓規模↟◕。恆流值遴選為LED的規範電流偏下↟◕。電壓規模的遴選要適中╃│☁▩◕，儘量不要遴選較大規模╃│☁▩◕，防止功率的摧殘浪費蹂躪↟◕。

　　LED驅動電源電路的3種珍愛方法

　　1.珍愛LED電路中採用保險絲(管)

　　因為保險絲是一次性的╃│☁▩◕，且反應速度慢╃│☁▩◕，結果差·↟▩、使用麻煩╃│☁▩◕，所以保險絲不適宜用於LED燈製品中╃│☁▩◕，由於LED燈如今重要是在城市的光彩工程和亮化工程↟◕。它要求LED珍愛電路要很苛刻✘▩↟☁│：在超出正常使用電流時能立即啟動珍愛╃│☁▩◕，讓LED的供電通路就被斷開╃│☁▩◕，使LED和電源都能得到珍愛╃│☁▩◕，在整個燈正常後又能夠主動恢復供電╃│☁▩◕，不影響LED工作↟◕。電路不能太複雜體積不能太大龍源娛樂╃│☁▩◕，成本還要低↟◕。所以採用保險絲的體例實現起來很困難↟◕。

　　2.使用瞬態電剋制制二極體(簡稱TVS)

　　瞬態電剋制制二極體是一種二極體情勢的高效能珍愛器件↟◕。當它的兩極受到反向瞬態高能量衝擊時╃│☁▩◕，能以10的負12次方秒極短時間的速度╃│☁▩◕，使本身兩極間的高阻立即降低為低阻╃│☁▩◕，吸取高達數千瓦的浪湧功率╃│☁▩◕，把兩極間的電壓鉗位元在一個預定的電壓值╃│☁▩◕，有用的珍愛了電子線路中的細密元器件↟◕。瞬態電剋制制二極體具有回合時間快·↟▩、瞬態功率大·↟▩、漏電流低·↟▩、擊穿電壓誤差同等性好·↟▩、鉗位元電壓較易控制·↟▩、無損壞極限·↟▩、體積小等好處↟◕。

　　但是在現實使用中發現要探求知足要求電壓值的TVS器件很不容易↟◕。 LED光珠的損壞重要是由於電流過大使晶片內部過熱造成的↟◕。 TVS只能探測過電壓不能探測過電流↟◕。要選擇合適的電壓珍愛點很難掌握╃│☁▩◕，這種器件就無法生產也就很難在現實中使用↟◕。

　　3.選擇自恢復保險絲

　　自恢復保險絲又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC╃│☁▩◕，是由聚合物與導電粒子等構成↟◕。在經過特別加工後╃│☁▩◕，導電粒子在聚合物中構成鏈狀導電通路↟◕。當正常工作電流透過(或元件處於正常環境溫度)時╃│☁▩◕，PTC自恢復保險絲呈低阻狀況;當電路中有非常過電流透過(或環境溫度升高)時╃│☁▩◕，大電流(或環境溫度升高)所產生的熱量使聚合物敏捷膨脹╃│☁▩◕，也就切斷了導電粒子所構成的導電通路╃│☁▩◕，PTC自恢復保險絲呈高阻狀況;當電路中過電流(超溫狀況)消散後╃│☁▩◕，聚合物冷卻LED驅動電源www.esmo.cn/leadwayled3564╃│☁▩◕，體積恢復正常╃│☁▩◕，其中導電粒子又重新構成導電通路╃│☁▩◕，PTC自恢復保險絲又呈初始的低阻狀況↟◕。在正常工作狀況自恢復保險管的發熱很小╃│☁▩◕，在非常工作狀況它的發熱很高阻值就很大╃│☁▩◕，也就限定了透過它的電流╃│☁▩◕，從而起到了珍愛作用↟◕。在詳細的電路中╃│☁▩◕，可以選擇✘▩↟☁│：

　　①分路珍愛↟◕。一樣平常LED燈是分成許多串接支路↟◕。我們可以在每個支路的前面加一支PTC元件分別進行珍愛↟◕。這種體例的益處是正確性高╃│☁▩◕，珍愛的可靠性好↟◕。

　　②總體珍愛↟◕。在所有光珠的前面加接一支PTC元件╃│☁▩◕，對整燈進行珍愛↟◕。這種體例的益處是簡單╃│☁▩◕，不佔體積↟◕。對於民用產品來說╃│☁▩◕，這種珍愛在現實使用中的效果照舊令人寫意的↟◕。