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          關(guān)于LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的五個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

          作者: 時(shí)間:2013-10-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          澳大利亞已經(jīng)率先禁止使用白熾燈,這為燈具的大規(guī)模普及揭開了序幕,另外,隨著歐盟各國、日本、加拿大等國家將在2012年禁止使用白熾燈,燈具的照明普及率會(huì)進(jìn)一步提升,這讓掘金綠色照明革命的中國數(shù)千家燈具廠商歡欣鼓舞――因?yàn)橐粋€(gè)巨大的市場(chǎng)就要開啟,而這次唱主角的是中國廠商。不過,應(yīng)當(dāng)看到,LED燈具要普及,不但需要大幅度降低成本,更需要解決能效和可靠性的難題,如何解決這些難題,Power Integrations市場(chǎng)營銷副總裁Doug Bailey分享了高效高可靠LED燈具設(shè)計(jì)的五點(diǎn)忠告。

            一、不要使用雙極型功率器件

            Doug Bailey指出由于雙極型功率器件比MOSFET便宜,一般是2美分左右一個(gè),所以一些設(shè)計(jì)師為了降低LED驅(qū)動(dòng)成本而使用雙極型功率器件,這樣會(huì)嚴(yán)重影響電路的可靠性,因?yàn)殡S著LED驅(qū)動(dòng)電路板溫度的提升,雙極型器件的有效工作范圍會(huì)迅速縮小,這樣會(huì)導(dǎo)致器件在溫度上升時(shí)故障從而影響LED燈具的可靠性,正確的做法是要選用MOSFET器件,MOSFET器件的使用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長於雙極型器件。

            二、MOSFET的耐壓不要低於700V

            耐壓600V的MOSFET比較便宜,很多認(rèn)為LED燈具的輸入電壓一般是220V,所以耐壓600V足夠了,但是很多時(shí)候電路電壓會(huì)到340V,在有浪涌的時(shí)候,600V的MOSFET很容易被擊穿,從而影響了LED燈具的壽命,實(shí)際上選用600VMOSFET可能節(jié)省了一些成本但是付出的卻是整個(gè)電路板的代價(jià),所以,“不要選用600V耐壓的MOSFET,最好選用耐壓超過700V的MOSFET.”他強(qiáng)調(diào)。

            三、盡量不要使用電解電容

            LED驅(qū)動(dòng)電路中到底要不要使用電解電容?目前有支持者也有反對(duì)者,支持者認(rèn)為如果可以將電路板溫度控制好,依次達(dá)成延長電解電容壽命的目的,例如選用105度壽命為8000小時(shí)的高溫電解電容,根據(jù)通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度,壽命增加一倍”,那麼它在95度環(huán)境下工作壽命為16000小時(shí),在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時(shí),在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時(shí),假如實(shí)際工作溫度更低,那麼壽命會(huì)更長!由此看來,只要選用高品質(zhì)的電解電容對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的壽命是沒有什麼影響的!

            還有的支持者認(rèn)為由無電解電容帶來的高紋波電流而導(dǎo)致的低頻閃爍會(huì)對(duì)某些人眼造成生理上的不適,幅度大的低頻紋波也會(huì)導(dǎo)致一些數(shù)碼像機(jī)設(shè)備出現(xiàn)差頻閃爍的亮暗柵格。所以,高品質(zhì)光源燈具還是需要電解電容的。不過反對(duì)者則認(rèn)為電解電容會(huì)自然老化,另外,LED燈具的溫度極難控制,所以電解電容的壽命必然會(huì)減少,從而影響LED燈具的壽命。

            對(duì)此,Doug Bailey認(rèn)為,在LED驅(qū)動(dòng)電路輸入部分可以考慮不用電解電容,實(shí)際上使用PI的Link Switch-PH就可以省去電解電容,PI的單級(jí)PFC/恒流設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)師省去大容量電容,在輸出電路中,可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性,“有的人在設(shè)計(jì)兩級(jí)電路的時(shí)候,在輸出采用了一個(gè)400V的電解電容,這會(huì)嚴(yán)重影響電路的可靠性,建議采用單級(jí)電路用陶瓷電容就可以了。”他強(qiáng)調(diào)。“對(duì)於不太關(guān)注調(diào)光功能、高溫環(huán)境及需要高可靠性的工業(yè)應(yīng)用來說,我強(qiáng)烈建議不采用電解電容進(jìn)行設(shè)計(jì)。”

            四、盡量使用MOSFET器件

            如果設(shè)計(jì)的LED燈具功率不是很高,Doug建議使用集成了MOSFET的LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品,因?yàn)檫@樣做的好處是集成MOSFET的導(dǎo)通電阻少,產(chǎn)生的熱量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有過熱關(guān)斷功能,在MOSFET過熱時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)斷電路達(dá)到保護(hù)LED燈具的目的,這對(duì)LED燈具非常重要,因?yàn)長ED燈具一般很小巧且難以進(jìn)行空氣散熱?!坝械臅r(shí)候會(huì)發(fā)生LED因過熱燃燒傷人的情況,但是我們的方案從來不會(huì)這樣的。”他表示。

            五、盡量使用單級(jí)架構(gòu)電路

            Doug表示有些LED電路采用了兩級(jí)架構(gòu),即“PFC(功率因數(shù)校正)+隔離DC/DC變換器”的架構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)會(huì)降低電路的效率。例如,如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,則整個(gè)電路的效率會(huì)降低到83.6%!“PI的Link Switch-PH器件同時(shí)將PFC/CC控制器、一個(gè)725VMOSFET和MOSFET驅(qū)動(dòng)器集成到單個(gè)封裝中,將驅(qū)動(dòng)電路的效率提升到87%!”Doug指出,“這樣的器件可大大簡化電路板布局設(shè)計(jì),最多能省去傳統(tǒng)隔離反


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