LED驅動電源在LED燈具中的應用分析
LED簡稱發(fā)光二極管,由于它具有環(huán)保、壽命長、光電效率高(目前光效已經(jīng)達到100LM/W)、抗震等眾多優(yōu)點,近年來在各行業(yè)應用得以快速發(fā)展,理論上,LED的使用壽命在10萬小時左右,但在實際應用過程中,有些LED燈具設計人員對LED驅動電源認識不足或選用不當或一味追求低成本,結果使LED燈具產(chǎn)品壽命大大縮短,差的LED燈具壽命不到2000小時,有的甚至更低,結果使LED燈具的優(yōu)勢得不到很好的發(fā)揮。
由于LED加工制造的特殊性,導致不同的生產(chǎn)廠家甚至同一個生產(chǎn)廠家在同一批產(chǎn)品中所生產(chǎn)的LED的電流、電壓特性均有較大的個體差異?,F(xiàn)以大功率1W白光LED典型規(guī)格為例,按照LED的電流、電壓變化規(guī)律來做簡要說明,一般1W白光應用正向電壓為3.0-3.6V左右,也就是說,當標稱為1W的LED在流過350毫安電流時,它兩端的電壓可能在3.1V,也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值,為保證1WLED的壽命,一般LED生產(chǎn)廠家建議燈具廠用350mA的電流去驅動,當通過LED兩端的正向電流達到350毫安后,LED兩端的正向電壓很小的增加,都會使LED正向電流大幅度的上升,使LED溫度成直線上升,從而加速LED光衰,使LED的壽命縮短,嚴重時甚至燒壞LED。由于LED的電壓、電流變化的特殊性,因此對驅動LED的電源提出了嚴格要求。
恒流源驅動是最佳的LED驅動方式,采用恒流源驅動,不用在輸出電路串聯(lián)限流電阻,LED上流過的電流也不受外界電源電壓變化、環(huán)境溫度變化,以及LED參數(shù)離散性的影響,從而能保持電流恒定,充分發(fā)揮LED的各種優(yōu)良特性。
采用LED恒流電源來給LED燈具供電,由于在電源工作期間都會自動檢測和控制流過LED的電流,因此,不必擔心在通電的瞬間有過高的電流流過LED,也不必擔心負載短路燒壞電源。
有些廠家擔心電源驅動板選用電解電容會影響電源的壽命,其實是一種誤解,比如:如果選用105度,壽命為8000小時的高溫電解電容,根據(jù)通行的電解電容壽命估算方式“每降低10度,壽命增加一倍”,那么它在95度環(huán)境下工作壽命為16000小時,在在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時,在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時,如果實際工作溫度更低,那么壽命會更長!由此看來,只要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什么影響的。
還有一點值得LED燈具企業(yè)注意:由于LED在工作過程中會放出大量的熱量,使管芯結溫迅速上升,LED功率越高,發(fā)熱效應越大。LED芯片溫度的升高將導致發(fā)光器件性能的變化與電光轉換效率衰減,嚴重時甚至失效,根據(jù)實驗測試表明:LED自身溫度每上升5攝氏度,光通量就下降3%,因此LED燈具一定要注意LED光源本身的散熱工作,在可能的情況下盡量加大LED光源自身的散熱面積,盡量降低LED自身的工作溫度,如果條件允許,最好能將電源部分與光源部分隔開,一味地追求小體積而忽視燈具及電源的工作溫度是不可取的。
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