2024-01-31
Как правильно выбрать мощность светодиодного драйвера
Как правильно выбрать мощность светодиодного драйвера
1. Схема привода напрямую влияет на срок службы светодиода.
Мы говорим, что светодиодный драйвер включает в себя цифровой драйвер и аналоговый драйвер двух категорий, драйвер экспоненциальной схемы цифрового драйвера, включая цифровое управление затемнением, полное изменение цвета RGB. Аналоговый драйвер относится к драйверу аналоговой схемы, включая импульсный источник постоянного тока переменного тока, схему управления постоянным током. Схема привода состоит из электронных компонентов, включая полупроводниковые компоненты, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т. д. Эти компоненты имеют срок службы, и выход из строя любого одного устройства приведет к выходу из строя всей схемы или части функции. Срок службы светодиодов составляет 5-10 тысяч часов, при непрерывном освещении 50 000 часов, срок службы около 6 лет. Срок службы импульсного источника питания трудно достичь 6 лет, гарантийный срок импульсного источника питания, продаваемого на рынке, обычно составляет 2-3 года, а источник питания с 6-летней гарантией является военным, а цена в 4-6 раз выше, чем у обычного источника питания, и завод общего освещения трудно принять. Поэтому выход из строя светодиодных ламп чаще всего происходит по вине схемы драйвера.
2. Проблема рассеивания тепла
Светодиод является источником холодного света, температура рабочего перехода не может превышать предельное значение, и в конструкции следует оставить определенный запас. При проектировании всей лампы следует учитывать красивый внешний вид, простоту установки, распределение света, рассеивание тепла и многие другие аспекты проблемы, чтобы найти баланс во многих факторах, чтобы лампа в целом была лучшей. Время разработки светодиодных ламп невелико, опыта для изучения не так много, и многие конструкции постоянно совершенствуются. Некоторые производители светодиодного освещения используют мощность для аутсорсинга или аутсорсинга, дизайнеры освещения мало что знают об источнике питания, поскольку пространство рассеивания тепла у светодиодов велико, а пространство рассеивания мощности мало. Как правило, необходимо найти подходящий источник питания, соответствующий конструкции лампы, что создает определенные трудности с подбором источника питания. Часто встречается из-за небольшого внутреннего пространства лампы или высокой внутренней температуры, а также низкого контроля затрат, поэтому ее невозможно подобрать к соответствующему источнику питания. Некоторые заводы по производству светодиодного освещения имеют возможности исследований и разработок в области мощности. В начале проектирования лампы для оценки первоначальной синхронизации конструкции мощности вы можете решить вышеуказанные проблемы. При проектировании следует всесторонне учитывать тепловыделение светодиода и тепловыделение источника питания, а повышение температуры лампы следует контролировать в целом, чтобы разработать лучшую лампу.
3. Проблемы проектирования блока питания.
А. Силовая конструкция. Хотя эффективность светодиодного освещения высока, потери тепловой энергии составляют 80-85%, что приводит к повышению температуры внутри лампы на 20-30 градусов. Если температура в помещении составляет 25 градусов, внутренняя температура лампы составляет 45-55 градусов, источник питания в течение длительного времени находится в среде с высокой температурой, чтобы обеспечить срок службы, необходимо увеличить запас мощности, обычно оставляемый в 1,5-2 раза.
Б. Выбор компонентов. При внутренней температуре лампы 45-55 градусов повышение внутренней температуры блока питания составляет около 20 градусов, а температура вблизи компонента должна достигать 65-75 градусов. Некоторые компоненты будут дрейфовать при высоких температурах, а некоторые сокращают срок их службы, поэтому следует выбирать устройства для длительного использования при более высоких температурах, уделяя особое внимание электролитическим конденсаторам и проводам.
C, конструкция электрических характеристик. Импульсный источник питания предназначен для параметров светодиода, в основном параметров постоянного тока, размер тока определяет яркость светодиода, если ошибка тока партии велика, яркость всей партии огней будет неравномерной. А изменение температуры также может привести к смещению выходного тока источника питания. Обычно погрешность партии контролируется в пределах +/-5%, чтобы обеспечить постоянную яркость лампы. Положительное падение напряжения светодиода смещено, и диапазон напряжения постоянного тока конструкции источника питания должен включать диапазон напряжения светодиода. При использовании нескольких серий светодиодов минимальное падение напряжения, умноженное на количество серий, является нижним предельным напряжением, максимальное падение напряжения, умноженное на количество серий, является верхним предельным напряжением, диапазон напряжения постоянного тока источника питания немного шире, чем этот диапазон, обычно верхний и нижний пределы оставляют запас в 1–2 В.
D, дизайн макета печатной платы. Светодиодные лампы имеют меньший размер источника питания (если только он не является внешним по отношению к источнику питания), поэтому требования к конструкции печатной платы выше, и необходимо учитывать множество факторов. Безопасное расстояние должно быть достаточным, требующим изоляции входа и выхода источника питания, цепи первичной стороны и цепи вторичной стороны должны выдерживать напряжение 1500–2000 В переменного тока, а расстояние на печатной плате должно составлять не менее 3 мм. Если это лампа с металлическим корпусом, вся пластина источника питания также должна учитывать безопасное расстояние между частью высокого напряжения и корпусом. Если нет места для обеспечения безопасного расстояния, следует использовать другие меры для обеспечения изоляции, такие как пробивание отверстий на печатной плате, добавление изоляционной бумаги, заливка изоляционного клея и т. д. Кроме того, тканевая пластина также должна учитывать баланс тепла, нагревательный элемент должен быть равномерно распределен и не может быть размещен по центру, чтобы избежать локального повышения температуры. Электролитический конденсатор вдали от источника тепла, замедляет старение, продлевает срок службы.
E. Проблема аутентификации. В настоящее время не существует внутреннего стандарта для светодиодных ламп, соответствующие государственные ведомства изучают и разрабатывают, сертификация внутренних продаж ламп относится к стандарту осветительных ламп, экспорт должен проходить сертификацию CE или UL, а некоторые ссылаются на зарубежные стандарты светодиодных ламп. Таким образом, ввиду этой ситуации, разработка импульсного источника питания, отвечающего одновременно вышеуказанным стандартам, является более сложной, мы можем только удовлетворить разные требования для разных сертификатов.
Б. Выбор компонентов. При внутренней температуре лампы 45-55 градусов повышение внутренней температуры блока питания составляет около 20 градусов, а температура вблизи компонента должна достигать 65-75 градусов. Некоторые компоненты будут дрейфовать при высоких температурах, а некоторые сокращают срок их службы, поэтому следует выбирать устройства для длительного использования при более высоких температурах, уделяя особое внимание электролитическим конденсаторам и проводам.
C, конструкция электрических характеристик. Импульсный источник питания предназначен для параметров светодиода, в основном параметров постоянного тока, размер тока определяет яркость светодиода, если ошибка тока партии велика, яркость всей партии огней будет неравномерной. А изменение температуры также может привести к смещению выходного тока источника питания. Обычно погрешность партии контролируется в пределах +/-5%, чтобы обеспечить постоянную яркость лампы. Положительное падение напряжения светодиода смещено, и диапазон напряжения постоянного тока конструкции источника питания должен включать диапазон напряжения светодиода. При использовании нескольких серий светодиодов минимальное падение напряжения, умноженное на количество серий, является нижним предельным напряжением, максимальное падение напряжения, умноженное на количество серий, является верхним предельным напряжением, диапазон напряжения постоянного тока источника питания немного шире, чем этот диапазон, обычно верхний и нижний пределы оставляют запас в 1–2 В.
D, дизайн макета печатной платы. Светодиодные лампы имеют меньший размер источника питания (если только он не является внешним по отношению к источнику питания), поэтому требования к конструкции печатной платы выше, и необходимо учитывать множество факторов. Безопасное расстояние должно быть достаточным, требующим изоляции входа и выхода источника питания, цепи первичной стороны и цепи вторичной стороны должны выдерживать напряжение 1500–2000 В переменного тока, а расстояние на печатной плате должно составлять не менее 3 мм. Если это лампа с металлическим корпусом, вся пластина источника питания также должна учитывать безопасное расстояние между частью высокого напряжения и корпусом. Если нет места для обеспечения безопасного расстояния, следует использовать другие меры для обеспечения изоляции, такие как пробивание отверстий на печатной плате, добавление изоляционной бумаги, заливка изоляционного клея и т. д. Кроме того, тканевая пластина также должна учитывать баланс тепла, нагревательный элемент должен быть равномерно распределен и не может быть размещен по центру, чтобы избежать локального повышения температуры. Электролитический конденсатор вдали от источника тепла, замедляет старение, продлевает срок службы.
E. Проблема аутентификации. В настоящее время не существует внутреннего стандарта для светодиодных ламп, соответствующие государственные ведомства изучают и разрабатывают, сертификация внутренних продаж ламп относится к стандарту осветительных ламп, экспорт должен проходить сертификацию CE или UL, а некоторые ссылаются на зарубежные стандарты светодиодных ламп. Таким образом, ввиду этой ситуации, разработка импульсного источника питания, отвечающего одновременно вышеуказанным стандартам, является более сложной, мы можем только удовлетворить разные требования для разных сертификатов.
4. Используйте параметры
Выбор приобретаемого источника питания в основном зависит от постоянного тока и диапазона напряжения постоянного тока. Значение постоянного тока выбирается как стандартный ток нижнего светодиода. Выбор диапазона напряжения должен быть умеренным, старайтесь не выбирать большой диапазон, чтобы избежать потери мощности.
Рекомендуемые конкретные варианты:
В конструкции светодиодного освещения обычно существует два типа схем привода: линейный привод и привод переключающего типа.
В конструкции светодиодного освещения обычно существует два типа схем привода: линейный привод и привод переключающего типа.
Приложение для линейного вождения — одно из самых простых и наиболее прямых приложений для вождения. При применении белого светодиода освещения, хотя и существуют такие проблемы, как низкая эффективность и плохая регулируемость, но из-за его простой схемы и небольшого размера он может удовлетворить некоторые специфические применения.
Привод переключающего типа может обеспечить хорошую точность управления током и высокую общую эффективность, а режим применения в основном делится на две категории: понижающий и повышающий. Понижающие переключающие драйверы предназначены для приложений, где напряжение источника питания выше, чем конечное напряжение светодиода, или где несколько светодиодов работают параллельно. Драйвер повышающего переключателя предназначен для приложений, где напряжение источника питания ниже конечного напряжения светодиода или где несколько светодиодов подключены последовательно.
Обычно считается, что изолированный привод безопасен, но менее эффективен, а неизолированный привод более эффективен, и его следует выбирать в соответствии с требованиями фактического использования.
Текущая конструкция общего базового приложения светодиодного драйвера освещения относительно проста, но если также требуются другие функции, такие как регулирование фазы и коррекция коэффициента мощности (PFC), конструкция усложняется. Драйверы светодиодов с нерегулируемой яркостью и без коррекции коэффициента мощности обычно включают в себя автономный импульсный источник питания для регулировки выходного сигнала при постоянном токе.
Внутренняя архитектура драйвера светодиодов содержит схему регулирования тока с защитой от короткого замыкания. Этого можно добиться с помощью схем линейного регулирования, но этот метод по своей сути неэффективен и поэтому подходит для малых выходных токов и обычно не применяется в многоуровневых архитектурах. Альтернативой является использование простой схемы понижающего регулятора с обратной связью по току, чтобы ограничить выходной ток сверх желаемого тока управления светодиодом. Он противодействует изменениям общего прямого напряжения светодиодов с учетом температуры и допусков устройства, а также ограничивает ток в случае короткого замыкания или других неисправностей, тем самым защищая драйвер от повреждений.
