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led驅動電源是燈具的心臟
2012-11-11 17:51:34  

LED驅動電源是LED燈具的關鍵所在,它就好比一個人的心臟,要制造高品質的、用于照明的LED燈具必須放棄恒壓方式驅動LED。由于LED加工制造的特殊性,導致不同的生產廠家甚至同一個生產廠家在同一批產品中所生產的LED的電流、電壓特性均有較大的個體差異。

LED是英文 “LIGHT EMITTING DIODE”的縮寫,中文簡稱發光二極管,由于它具有環保、壽命長、光電效率高(目前實驗室光效已經達到160LM/W)、抗震等眾多優點,近年來在各行業應用得以快速發展,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燈具的優勢得不到很好的發揮。
  現以大功率1W白光LED典型規格為例,按照LED的電流、電壓變化規律來做簡要說明,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生產廠家建議燈具廠用350mA的電流去驅動(有些廠家由于封裝工藝及散熱等方面的原因,從保證壽命方面考慮,會建議用戶降低到320毫安或300毫安),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。

現狀:現在許多大功率LED封裝廠將許多顆單個的LED通過并聯和串聯的方式將它們封在一起生產出了單個20W、30W或50W或100W甚至更高功率的LED,盡管在封裝前這些單個的LED都嚴格做了挑選和配對,但由于內部數量少則有幾十顆、多則幾百顆單體LED,因此封裝后的大功率LED成品在電壓和電流上仍然有很大的差異,且相比單個的LED(一般單個白光、綠光、藍光工作電壓在2.7-4V,單個紅光、黃光、橙光工作電壓在1.7-2.5V)參數差異更大!

有些廠家,為降低產品的成本,采用恒壓驅動LED(有些廠所生產的低檔次大功率LED燈具,就是用恒壓電源串聯一個或幾個大功率電阻來工作的;最差的驅動電源就是用電阻、電容降壓的電壓驅動方式),同樣帶來了批量生產時每個LED發光亮度差異大、LED不能工作于最佳狀態、壽命短、發熱厲害等一系列問題。

判斷技巧: 如果你購買的LED燈具,在電壓正常(比如市電AC220V時)比較亮,而在電壓比較低時(比如市電下降到AC190V時)感覺亮度下降許多,那么可肯定你所購買的LED燈具質量是不好的,該燈具選用的LED驅動電源品質是比較差的。

 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限流電阻,LED上流過的電流也不受外界電源電壓變化、環境溫度變化,以及LED參數離散性的影響,從而能保持電流恒定,充分發揮LED的各種優良特性。對于0.5W或1W或3W或更大功率的LED,最好的驅動方式是:將這些大功率LED全部串聯,而不要并聯;對于小功率LED可選用串并聯的方法去驅動,但并聯路數也不能過多,否則產品一致性就大打折扣。

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。還有一點值得LED燈具企業注意: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,發熱效應越大.LED芯片溫度的升高將導致發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,從表面上看,外形小巧了,但壽命卻短了、光衰加大了,屬典型的“因小失大”。

采用恒流驅動方式,它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使LED的亮度穩定,也便于LED燈具廠實施大批量生產時保證產品的一致性,因此眾多廠家已經充分認識到驅動電源的重要性,許多LED燈具廠家已經放棄恒壓方式,而選用成本稍高的恒流方式驅動LED燈具了。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度環境下工作壽命為16000小時,在在85度環境下工作壽命為32000小時,在75度環境下工作壽命為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!

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