LED發(fā)光效率邁大步 固態(tài)照明應(yīng)用前景光明
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MX-6和MX-6S的LED是一樣的，設(shè)備的外殼也是相同。這兩個(gè)LED的唯一區(qū)別是其內(nèi)部焊接架構(gòu)不同。這個(gè)單變項(xiàng)允許對(duì)A19固態(tài)照明燈泡應(yīng)用中LED堆棧電壓與普通的LED驅(qū)動(dòng)進(jìn)行非常好的效能分析。
MX-6/MX-6S比較分析
在對(duì)LED堆棧電壓和電流間的分析有幾個(gè)目的和標(biāo)準(zhǔn)，包括用不同的LED配置，以在一個(gè)固態(tài)照明改良型燈上，進(jìn)行普通LED驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)化；記錄功率損耗及關(guān)鍵組件溫度；在比較此設(shè)計(jì)和其他設(shè)計(jì)時(shí)，記錄所有的成本優(yōu)勢；用效能、實(shí)際成本、產(chǎn)能這些衡量指針做參考，建立驅(qū)動(dòng)器和LED配置建議等目的與標(biāo)準(zhǔn)。
因此，只須用一套便宜的光流量測試系統(tǒng)，就可在兩個(gè)設(shè)計(jì)中調(diào)整LED電流，以獲得一個(gè)特定的照明輸出。進(jìn)而比較產(chǎn)品的相關(guān)功能，藉此可考慮由溫度造成的流明損耗及其實(shí)際系統(tǒng)的變項(xiàng)。此外，所有的變項(xiàng)都要小心控制，把誤差最小化，如使用的PAR燈、測量設(shè)備、機(jī)械設(shè)計(jì)、散熱器和熱平衡等。
MX-6設(shè)計(jì)(圖3)為六組串聯(lián)MX-6 LED，每個(gè)LED是133流明/瓦，電流是600毫安。表1則為MX-6的規(guī)格說明。
圖3 MX-6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
MX-6S設(shè)計(jì)(圖4)為六個(gè)LED排成的3#215;2模塊，其總輸出電流是270毫安，每線路是90毫安，每個(gè)LED是～133流明/瓦，電流90毫安。表2為MX-6S的規(guī)格說明。
圖4 MX-6S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
熱能分析與系統(tǒng)可靠性不可忽視
LED驅(qū)動(dòng)器固定在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，再放進(jìn)一個(gè)普通的PAR38鋁制裝置內(nèi)。驅(qū)動(dòng)器和LED都是按照典型模式裝在一個(gè)PAR38改良型燈泡內(nèi)。MX6S的電流是600毫安，此設(shè)計(jì)一開始是六個(gè)串連的MX-6 LED排列配置。電解電容器、主開關(guān)場效應(yīng)晶體管(FET)、主整流器二極管和輸出電感會(huì)附上一個(gè)熱電偶(Thermocouples)。而MX-6S分析則使用相同的設(shè)置/燈泡，重新配置六個(gè)MX-6S LED。表3、4則分別為MX-6與MX-6S數(shù)據(jù)一覽。
LED驅(qū)動(dòng)器固定在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，再放進(jìn)一個(gè)普通的PAR38鋁制裝置內(nèi)。驅(qū)動(dòng)器和LED都是按照典型模式裝在一個(gè)PAR38改良型燈泡內(nèi)。MX6S的電流是600毫安，此設(shè)計(jì)一開始是六個(gè)串連的MX-6 LED排列配置。電解電容器、主開關(guān)場效應(yīng)晶體管(FET)、主整流器二極管和輸出電感會(huì)附上一個(gè)熱電偶(Thermocouples)。而MX-6S分析則使用相同的設(shè)置/燈泡，重新配置六個(gè)MX-6S LED。表3、4則分別為MX-6與MX-6S數(shù)據(jù)一覽。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可從這簡單的分析得到結(jié)論，其最須注意的是兩個(gè)設(shè)計(jì)中LED驅(qū)動(dòng)器重要組件的溫度差異。此設(shè)計(jì)實(shí)際成本并不高，但隨之而來的退貨對(duì)廠商而言就是災(zāi)難，因?yàn)橘|(zhì)量低劣對(duì)公司信譽(yù)會(huì)造成嚴(yán)重影響。若制造廠商決定使用一個(gè)特定的LED配置，隨后被要求用昂貴的驅(qū)動(dòng)電子組件來增加功率，或附加額外的散熱片，或包裝材料來確保系統(tǒng)組件符合正確的熱規(guī)格，那真正的成本可能就隨之而來。
電解電容決定驅(qū)動(dòng)器壽命
在驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)壽命里，通常電解電容器才是決定因素。若在設(shè)計(jì)時(shí)就先注意的話，就可用電解電容器以增加5萬小時(shí)的固態(tài)照明應(yīng)用產(chǎn)品壽命。
值得注意的是，每提高電解電容器10℃，就會(huì)造成其壽命減半。舉例來說，假設(shè)使用一個(gè)105℃，額定壽命1萬小時(shí)的電解電容器，預(yù)計(jì)可以獲得的溫度是85℃，電容器就可以正常維持4萬小時(shí)。如果同樣這個(gè)電容所處的工作溫度是95℃，則預(yù)期的壽命就會(huì)只有2萬小時(shí)，這是非常大的差異。要是使用在較為高壓堆棧的LED燈源，此應(yīng)用的差別還可能會(huì)加倍。
高壓堆棧損耗會(huì)影響配置一個(gè)系統(tǒng)時(shí)使用LED數(shù)量的彈性。在實(shí)例中，把LED堆棧電壓控制在52伏特，只能使用兩個(gè)串聯(lián)的MX-6S LED，因此在如2#215;1、2#215;2與2#215;3等模塊里，會(huì)使用雙數(shù)的LED。而科銳和日亞化學(xué)(Nichia)提供類似MX-6S三個(gè)串聯(lián)的LED，也許能增加LED配置的可能性。
在驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)壽命里，通常電解電容器才是決定因素。若在設(shè)計(jì)時(shí)就先注意的話，就可用電解電容器以增加5萬小時(shí)的固態(tài)照明應(yīng)用產(chǎn)品壽命。
值得注意的是，每提高電解電容器10℃，就會(huì)造成其壽命減半。舉例來說，假設(shè)使用一個(gè)105℃，額定壽命1萬小時(shí)的電解電容器，預(yù)計(jì)可以獲得的溫度是85℃，電容器就可以正常維持4萬小時(shí)。如果同樣這個(gè)電容所處的工作溫度是95℃，則預(yù)期的壽命就會(huì)只有2萬小時(shí)，這是非常大的差異。要是使用在較為高壓堆棧的LED燈源，此應(yīng)用的差別還可能會(huì)加倍。
高壓堆棧損耗會(huì)影響配置一個(gè)系統(tǒng)時(shí)使用LED數(shù)量的彈性。在實(shí)例中，把LED堆棧電壓控制在52伏特，只能使用兩個(gè)串聯(lián)的MX-6S LED，因此在如2#215;1、2#215;2與2#215;3等模塊里，會(huì)使用雙數(shù)的LED。而科銳和日亞化學(xué)(Nichia)提供類似MX-6S三個(gè)串聯(lián)的LED，也許能增加LED配置的可能性。
評(píng)論