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    LED燈具品質與驅動電源關系

    更新時間:2023-08-31

    LED燈具品質與驅動電源關系:LED是英文“LIGHTEMITTINGDIODE”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(目前光效已經達到100LM/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。

    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,F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,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。


      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。


      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!


      當前很多廠家生產的LED燈類產品(比如護欄、燈杯、投射燈、庭院燈等),采用阻、容降壓,然后加上一個穩壓二極管穩壓,向LED供電,這樣驅動LED的方式存在缺陷,首先是效率低,在降壓電阻上消耗大量電能,甚至有可能超過LED所消耗的電能,且無法提供大電流驅動,因為電流越大,消耗在降壓電阻上的電能就越大,無法保證通過LED電流不超過其正常工作要求,設計產品時都會采用降低LED兩端電壓來供電驅動,這樣是以犧牲LED亮度為代價的。采用阻、容降壓方式驅動LED,LED的亮度不能穩定,當供電電源電壓低時,LED的亮度變暗,供電電源電壓高時,LED的亮度變亮些。當然,阻、容降壓方式驅動LED的最大優勢是成本低,因此目前仍然有部分LED燈具企業在采用這種方式。


      有些廠家,為降低產品的成本,采用恒壓驅動LED,同樣帶來了批量生產時每個LED發光亮度不均勻、LED不能工作于最佳狀態等一系列問


      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。


      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。


      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!


      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,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。

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