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LED照明驱动技术知识问答

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最近有关LED驱动、实际应用和产品设计革新方面的关注度很高,在节能理念大行其道的今天,

led照明越来越受到大家的喜爱。LED照明设备现阶段主要问题在于价格还比较昂贵,限制了它的快速普及,

为了使LED照明在成本上更有竞争力,除了LED本身以外,选择合适的驱动方案也非常重要。

针对LED 照明驱动这方面的问题特整理相关内容,仅供参考。


    1. 问:现在大功率产品的结构模式都是金属外壳和铝基电路板,外壳与电路板紧密连接,电气隔离仅在铝基板上实现吗? 

    答:是的,这是非隔离LED电源在目前应用中要注意的要点。一般的LED铝基板都能做到隔离电压为4000V。 


    2. 问:对于小功率LED,从220伏交流市电上取电,电源采用何种方案? 

    答:从交流市电上取电的最简便方法是采用电容限流降压,但其缺点是LED带电,不安全,且功率因数极低。

最好的办法是采用开关电源变换器,做成隔离型的恒流电源,其输出电流恒定且可调,设计时还要注意输入功率因数要高。

后者已经有很多成熟的电路,但设计者还要在开关电源技术上下点功夫才行。 


    3. 问:除恒流驱动外,显示屏幕的脉冲驱动是否可以?脉冲驱动怎麼控制?驱动功率怎麼计算? 

    答:完全可以。利用恒流源镜像电路+PWM调制,理论上发光效率可以做到更高,

但是实际上ON-OFF切换时的损耗和OFF时的漏电流考虑进去之后效率就不那麼理想了,而且不适用于大功率LED驱动。

另外,LD雷射二极体也是采用的脉冲驱动,会不会成为以后一个新的发展方向就不得而知。


    4. 问:高功率LED的尺寸封装及驱动电压与普通的LED有什麼区别吗? 

    答:小、大功率LED,同样的顏色正向驱动电压特性是一样的。不同封装因其散热条件不同,光衰区别较大。

目前,小功率封装LED大概光衰在1,000小时衰减到70%,大功率封装LED在10,000小时衰减到70%。

作为指示的LED因其工作电流小,光衰呈指数性减小。 


    5. 问:LED灯具工作正常与否、品质好坏,与灯体本身散热至关重要。现在市场上的大功率LED灯散热都是采用自然散热,

效果并不理想,有什麼样的建议? 

    答:温度保护是必须的,这是产品本身的需要,同时也是对客户的负责。那多少温度保护才合适呢?

如果依据下面情况计算:假设最高环境温度,夏天为40℃、在夏天的日光暴晒下为50℃,50℃环境温度是实际的,

参见一般大功率LED规格书结温度在120℃是可以承受的,芯片到铝基板的热阻,规格书一般推荐 10-15℃,

那LED基板要保证在120-15=105℃。那麼,保留温差取50--105℃中间值77.5℃,

一般电子元器件工作温度在85℃是可靠的,77℃是符合这个原则的。建议77℃开始啟动保护,

85℃前大幅度的减低电流,90℃彻底完成产品温度保护功能。当然,实际产品应用情况,

一定又比这个条件要更严苛多,LED灯具没办法在高热下维持很长寿命的。


    6. 问:请问大功率LED的散热标准是多少,如何选用散热? 

    答:LED工作时的温度T1 = 环境温度 To + Ploss * 热阻 R R= LED封装热阻 Rled + LED与热沉接触热阻 

Rled-link +? 热沉热阻?Rlink +?热沉与空气热阻 Rlink-air。


一般封装的热阻在选择了LED后就不变了,热沉的热阻与体积有关,往往受空间的限制,

所以 LED与热沉接触面积和热沉与空气接触面积往往成为散热设计的重点,为了增大热沉与空气的接触面积,

往往把热沉设计为齿状,鰭状等等。如果热沉是安装在狭小的空间里或者有风扇(如机箱),

则需要考虑热流影响,一般是根据机构件建模,利用流体力学分析并估算出热流方向和速度,

从而计算出空气流所能带走的热量。

                                                                                                                             LED照明灯具

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