搞好LED路燈設(shè)計(jì)的十大“必備”知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2014-08-28 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】LED路燈電源作為L(zhǎng)ED發(fā)展的重中之重,對(duì)于LED路燈電源的相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì),也變得尤為重要。本文總結(jié)了關(guān)于LED路燈技術(shù)的十個(gè)鮮為人知的方案與獨(dú)特的設(shè)計(jì)手法,供大家學(xué)習(xí)!
LED照明行業(yè)燈光亮化工程,既受全球大環(huán)境的影響,也有其行業(yè)特殊性。而LED路燈電源恰恰是目前LED發(fā)展的重中之重,對(duì)于LED技術(shù)上的相關(guān)設(shè)計(jì),目前已經(jīng)有多種的方案與獨(dú)特的設(shè)計(jì)手法,我們就來一一了解一下。
1.LED路燈電源電源為什么一定要恒流的呢?
LED照明材料的特性決定其受環(huán)境影響較大,譬如溫度變化升高,LED的電流會(huì)增加,電壓的增加,LED的電流也會(huì)增加。長(zhǎng)期超過額定電流工作,會(huì)大大縮短LED的燈珠使用壽命。而LED恒流就是在溫度和電壓等環(huán)境因素變化時(shí),確保其工作電流值不變。
2.LED路燈電源電源恒流精度
市場(chǎng)上有的電源的恒流精度差,象市面上流行的推薦方案等恒流的方案,誤差達(dá)到±8%,恒流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的設(shè)計(jì)方案。生產(chǎn)電源要進(jìn)行微調(diào)才能達(dá)到±3%誤差。
3.LED路燈電源電源的工作電壓
一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V,經(jīng)測(cè)試,大部分工作在3.2V,所以按3.2V計(jì)算式比較合理的。N個(gè)燈珠串聯(lián)的總電壓=3.2* N
4.LED路燈電源電源的工作電流是多少才是最合適
例如LED的額定工作電流350毫安,有的工廠一開始就用到盡,設(shè)計(jì)350毫安,實(shí)際上此電流下工作發(fā)熱很嚴(yán)重,經(jīng)多次對(duì)比試驗(yàn),設(shè)計(jì)成320毫安是比較理想的。盡量減少發(fā)熱量,讓更多的電能變成可見光能。
5.LED路燈電源板的串并聯(lián)與寬電壓要多寬呢?
要使LED路燈電源工作在輸入電壓范圍比較寬的范圍AC85-265V,則燈板的LED串并聯(lián)方式很重要。盡量不使用寬電壓,能分成AC220V,AC110V盡可能分類,這樣才能確保電源可靠性。由于目前的電源一般為非隔離的降壓式恒流電源,在要求電壓110V時(shí),輸出電壓不要超過70V,串聯(lián)數(shù)不超過23串。輸入電壓220V時(shí)輸出電壓可以到達(dá)156V的。也就是說,串聯(lián)數(shù)不超過45串。并聯(lián)數(shù)不要太多,否則工作電流太大,電源發(fā)熱嚴(yán)重。還有一種寬電壓方案,APFC有源功率補(bǔ)償就是先用L6561/7527 把電壓抬高到400V,然后再降壓,相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)電源。這方案在特定條件下才用的。
6.隔離/非隔離
一般隔離電源如做成15W,放在LED路燈電源管內(nèi),其變壓器體積很大,很難放進(jìn)去。主要看空間結(jié)構(gòu)視具體情況而定,隔離的一般只能做到15W,超過15W的很少,并且價(jià)格很貴。所以,隔離的性價(jià)比不高,一般是非隔離的占主流較多,體積可以做得更小,最小可以做到高8毫米,實(shí)際上,非隔離的安全措施做好了,是不存在問題的。空間允許的也可以做隔離電源。
7.LED路燈電源電源要怎樣才可以做到與燈珠板匹配?
一些客戶先設(shè)計(jì)好燈板,再找電源,發(fā)現(xiàn)很難有合適的電源,要么電流太大,電壓太小(如7X1WI>350mA,或V<20V);要么電流太小,電壓太高(如I<200mA或V>25V),造成的結(jié)果是發(fā)熱嚴(yán)重,效率低,或者輸入電壓范圍不夠。其實(shí),選擇一個(gè)最優(yōu)良的串并接方式,加在每個(gè)LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發(fā)揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做?;蜃砸焉a(chǎn)電源。
8.LED的串并聯(lián)與PFC功率因素
隔離式輸入AC220V高壓端電解電容容量一般以輸入功率1W=1UF,AC110V1W=2UF目前市場(chǎng)上的電源PFC有三種情況:一種是不帶PFC無功率因數(shù)補(bǔ)償專用電路的,其PF值一般在0.65左右;二種是無源功率因數(shù)補(bǔ)償PFC電路的,也就是無源功率因數(shù)補(bǔ)償燈,也叫逐流電路板是目前使用最廣可靠性最好,PF值一般在0.92左右;還用三種是用有源主動(dòng)式7527/6561電路做的,也就是有源功率因數(shù)補(bǔ)償,稱為APFC電路中AC220V,AC110V可以用同容量的電解電容,選用1W=1.5UF。PF值可以達(dá)到0.99,但這個(gè)方案的成本比第二種方案貴一倍可靠性略差。所以第二種方案用的較多。對(duì)于無源式PFC電路:也叫做填谷式PFC電路,其直流工作電壓范圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是220V,其峰值是220*1.414=312V,峰值電壓的一半是156V,在非隔離式基礎(chǔ)上輸出波為上半波沒有下半波。
所以LED路燈電源珠串聯(lián)數(shù)最多45串以下為宜。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯(lián)數(shù)不能太少,否則就達(dá)不到最佳工作狀態(tài),在隔離式電源上串聯(lián)數(shù)量多少與副繞組匝數(shù)多少有關(guān),必須要做到的電源功率要滿足輸出功率。電子元件在額定電壓工作范圍內(nèi)工作電流越小發(fā)熱越底壽命越長(zhǎng),反之壽命就會(huì)越短。LED路燈電源珠對(duì)交流份量很敏感,交流份量越高光線舒適度就越差。一般要用電解電容來維持電壓,盡可能減少輸出端電壓交流份量,底壓端電解電容容量不能太小,容量與輸出電流比例為1UF<1.5MA否則LED會(huì)出現(xiàn)閃爍。非隔離式輸入端高壓電解電容選擇與隔離式相同,輸出端電容選擇1UF<6MA。調(diào)光LED電源在輸出端電解電容要滿足1UF<0.5MA。
9.LED路燈電源電源效率
輸入功率減去輸出功率值 ,這個(gè)參數(shù)尤為重要,值越大效率就越低,就意味著輸入功率有很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來 ;如果是裝在燈內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的溫度,再加上我們LED的一個(gè)光效比所散發(fā)熱量,就會(huì)疊加產(chǎn)生更高的溫度.而我們的電源內(nèi)部所有電子零件的壽命都會(huì)隨溫度的上升而縮短.所以說效率是決定電源壽命最根本的因數(shù),效率不能太低,否則消耗在電源上的熱量太大。非隔離式效率高于隔離式,一般在80%以上就可以了,不過,效率與燈板的匹配接法有關(guān)
10.LED路燈電源散熱
散熱方案主要因素是LED路燈電源珠在不過熱條件下使用能大大延長(zhǎng)壽命,一般用鋁合金,更易于散熱。也就是LED路燈電源珠貼在鋁基板上,外部盡量擴(kuò)大散熱面積。
面對(duì)如此廣闊的LED市場(chǎng)實(shí)在是充滿著生機(jī),主要能科學(xué)的開發(fā),某幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域上能取得領(lǐng)先的地位,我相信我國(guó)的LED企業(yè)會(huì)越發(fā)強(qiáng)大的。
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