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LED景观灯设计的原则介绍

发布时间:2019-03-26 13:42 查看次数:

  这重要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。如果芯片消费的电流为2mA,300V的电压加在芯片上面,芯片的功耗为0.6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的最大电流来自于驱动功率MOS管的消费,简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益,现实I=2cvf,其中c为功率MOS管的cgs电容,v为功率管导通时的gate电压,所以为了降低芯片的功耗,必须想办法降低c、v和f.假如c、v和f不能改变,那么请想办法将芯片的功耗分到芯片外的器件,细致不要引入额外的功耗。再简单一点,就是考虑更好的散热吧。

  功率管发热

  关于这个题目,也见到过有人在论坛发过贴。功率管的功耗分成两部分,开关损耗和导通损耗。要细致,大多数场合分外是LED景观灯市电驱动应用,开关损害要宏大于导通损耗。开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关,所以要解决功率管的发热可以从以下几个方面解决:A、不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管,由于内阻越小,cgs和cgd电容越大。如1N60的cgs为250pF左右,2N60的cgs为350pF左右,5N60的cgs为1200pF左右,差别太大了,选择功率管时,够用就可以了。B、剩下的就是频率和芯片驱动能力了,这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想想是不是频率选择的有点高。想办法降低频率吧!不过要细致,当频率降低时,为了得到雷同的负载能力,峰值电流必然要变大或者电感也变大,这都有可能导致电感进入饱和区域。假如电感饱和电流够大,可以考虑将CCM(延续电流模式)改变成DCM(非延续电流模式),如许就必要增长一个负载电容了。

  工作频率降频

  这个也是用户在调试过程中比较常见的征象,降频重要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、体系干扰大。对于前者,细致不要将负载电压设置的太高,虽然负载电压高,服从会高点。对于后者,可以尝试以下几个方面:a、将最小电流设置的再小点;b、布线干净点,分外是sense这个关键路径;c、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感;d、加RC低通滤波吧,这个影响有点不好,C的同等性不好,误差有点大,不过对于照明来说应该够了。无论如何降频没有益处,只有坏处,所以肯定要解决。

  电感或者变压器的选择

  终于谈到重点了,我还没有入门,只能瞎扯点饱和的影响了。许多用户反应,雷同的驱动电路,用a生产的电感没有题目,用b生产的电感电流就变小了。碰到这种情况,要看看电感电流波形。有的工程师没有细致到这个征象,直接调节sense电阻或者工作频率达到必要的电流,如许做可能会紧张影响LED的使用寿命。所以说,在设计前江苏人事考试,合理的计算是必须的,假如理论计算的参数和调试参数差的有点远,要考虑是否降频和变压器是否饱和。变压器饱和时,L会变小,导致传输delay引起的峰值电流增量急剧上升,那么LED的峰值电流也跟着增长。在平均电流不变的前提下,只能看着光衰了。

  LED电流大小

  大家都知道LEDripple过大的话,LED寿命会受到影响,影响有多大,也没见过哪个专家说过。曩昔问过LED厂这个数据,他们说30%以内都可以接受,不过后来没有经过验证。建议照旧尽量控制小点。假如散热解决的不好的话,LED肯定要降额使用。也盼望有专家能给个详细指标,要不然影响LED的推广。

  LED驱动电源常见难题

  为了节能省电,LED得到了很大的推行,但LED都需求有个电源驱动,其好坏会直接影响LED的寿数,因而如何做好一个LED驱动电源是LED电源描绘者的重中之重。本文分析了一些LED驱动电源的难题,期望能够对工程师供应一点帮忙。

  1、驱动电路直接影响LED寿命

  咱们所说的LED驱动包括数码驱动和类推驱动两类,数码驱动指数字电路驱动,包括数字调光操控,RGB全彩变幻等。类推驱动指类推电路驱动,包括AC恒流开关电源,DC恒流操控电路。驱动电路由电子元件组成,包括半导体元件,电阻,电容,电感等,这些元件都有运用寿数,任何一个器材失效都会致使整个电路的失效或许有些功用失效。 LED的运用寿数是5-10万小时,按5万小时算,接连点亮,有近6年的寿数。开关电源的寿数是很难到达6年的,市面上出售的开关电源质保期通常是2-3年,到达6年质保的电源是军品级别的,价钱是通常电源的4-6倍北京网络公司,通常的灯具厂是很难承受的。所以LED灯具的毛病多为驱动电路毛病。

  2、散热难题

  LED为冷光源,作业结温不能超过限值,描绘时还要留必定余量。整个灯具的描绘要思考形状漂亮,装配便利,配光,散热等很多方面难题,要在很多要素中追求平衡点,如许全体的灯具才是最棒的.LED灯具的开展时刻不长,能够学习的经历不多,很多描绘都是赓续完美的。有些LED灯具厂家所用电源为外协或许外购,灯具描绘师对电源知道不多,给LED的散热空间较大,给电源的散热空间较小。通常是描绘好灯具后再找适宜的电源来配套,如许就给电源的配套带来必定的难度。常常遇到因灯具内部空间较小或许内部温度较高,并且本钱操控较低,无法配到适宜电源。有些LED灯具厂有电源研制才干,在开端描绘灯具前期进行评价,电源的描绘同步进行,就能处理以上难题。在描绘中要归纳思考LED的散热和电源的散热,全体操控灯具的温升,如许才干描绘出较好的灯具。

  3、电源描绘中的难题

  a,功率描绘。尽管LED光效高,可是还有80-85%的热能损耗,致使灯具内部有20-30度的温升,若是室温25度状态,灯具内部就有45-55度,电源长时刻在高温环境下作业,要确保寿命就必须加大功率余量,通常留到1.5-2倍的余量。

  b,元件选型。灯具内部温度45-55度状态下,电源内部温升还有20度左右,则元件邻近的温度要到达65-75度。有些元件在高温状态参数会飘移,还有些寿命会缩短,所以器材要遴选能在较高温度长时刻运用的河北人事考试网首页,分外细致电解电容和导线。

  C,电功能描绘。开关电源对准LED的参数描绘,重要是恒流参数,电流的巨细决议LED的亮度,若是批量电流差错较大,则整批灯的亮度不均匀。并且温度的改变也能致使电源输出电流偏移。通常是批量差错操控在+/-5%以内,才干确保灯的亮度共同.LED的正向压降有偏差,电源描绘的恒流电压规模要包括LED的电压规模。多个LED串连运用时分,最小压降乘以串连数量为下限电压,最大压降乘以串连数量为上限电压,电源的恒流电压规模要比这个规模稍宽些,通常上下限各留1-2V余量。

  d,PCB布板描绘.LED灯具留给电源的尺度较小(除非是电源外置的),所以在PCB描绘上需求较高,要思考的要素也多。安全间隔要留够,需求输入和输出阻隔的电源,一次侧电路和二次侧电路需求耐压1500-2000VAC,在PCB上至少要留够3MM的间隔。若是是金属外壳的灯具,则整个电源的布板还要思考高压有些和外壳的安全间隔。若是没有空间确保安全间隔状态下就要运用其他办法确保绝缘,比如在PCB上打孔,加绝缘纸,灌封绝缘胶等。别的布板还要思考热量均衡,发热元件要均匀分布,不能会集放置,防止部分温度升高。电解电容阔别热源,减缓老化,延长运用寿数。

  e,认证难题。目前国内还没有对准LED灯具的规范,国家相干部分正在研讨制订,国内出售的灯具认证是参照照明灯具的规范,外销的是做CE或UL等认证,还有些参照国外的LED灯具规范来做。所以对准这种状态,开关电源的描绘要一路写意以上的这些规范是比拟艰难的,咱们只能对准不一样的需求写意不一样的认证。

  4、运用参数。

  外购电源在遴选上重要看恒流和恒流的电压规模。恒流值遴选为LED的规范电流偏下。电压规模的遴选要适中,尽量不要遴选较大规模,防止功率的摧残浪费蹂躏。

  LED驱动电源电路的3种珍爱方法

  1.珍爱LED电路中采用保险丝(管)

  因为保险丝是一次性的,且反应速度慢,结果差、使用麻烦,所以保险丝不适宜用于LED灯制品中,由于LED灯如今重要是在城市的光彩工程和亮化工程。它要求LED珍爱电路要很苛刻:在超出正常使用电流时能立即启动珍爱,让LED的供电通路就被断开,使LED和电源都能得到珍爱,在整个灯正常后又能够主动恢复供电,不影响LED工作。电路不能太复杂体积不能太大龙源娱乐,成本还要低。所以采用保险丝的体例实现起来很困难。

  2.使用瞬态电克制制二极体(简称TVS)

  瞬态电克制制二极体是一种二极体情势的高效能珍爱器件。当它的两极受到反向瞬态高能量冲击时,能以10的负12次方秒极短时间的速度,使本身两极间的高阻立即降低为低阻,吸取高达数千瓦的浪涌功率,把两极间的电压钳位元在一个预定的电压值,有用的珍爱了电子线路中的细密元器件。瞬态电克制制二极体具有回合时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压误差同等性好、钳位元电压较易控制、无损坏极限、体积小等好处。

  但是在现实使用中发现要探求知足要求电压值的TVS器件很不容易。 LED光珠的损坏重要是由于电流过大使芯片内部过热造成的。 TVS只能探测过电压不能探测过电流。要选择合适的电压珍爱点很难掌握,这种器件就无法生产也就很难在现实中使用。

  3.选择自恢复保险丝

  自恢复保险丝又称为高分子聚合物正温度热敏电阻PTC,是由聚合物与导电粒子等构成。在经过特别加工后,导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过(或元件处于正常环境温度)时,PTC自恢复保险丝呈低阻状况;当电路中有非常过电流通过(或环境温度升高)时,大电流(或环境温度升高)所产生的热量使聚合物敏捷膨胀,也就切断了导电粒子所构成的导电通路,PTC自恢复保险丝呈高阻状况;当电路中过电流(超温状况)消散后,聚合物冷却LED驱动电源www.esmo.cn/leadwayled3564,体积恢复正常,其中导电粒子又重新构成导电通路,PTC自恢复保险丝又呈初始的低阻状况。在正常工作状况自恢复保险管的发热很小,在非常工作状况它的发热很高阻值就很大,也就限定了通过它的电流,从而起到了珍爱作用。在详细的电路中,可以选择:

  ①分路珍爱。一样平常LED灯是分成许多串接支路。我们可以在每个支路的前面加一支PTC元件分别进行珍爱。这种体例的益处是正确性高,珍爱的可靠性好。

  ②总体珍爱。在所有光珠的前面加接一支PTC元件,对整灯进行珍爱。这种体例的益处是简单,不占体积。对于民用产品来说,这种珍爱在现实使用中的效果照旧令人写意的。

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