工程師必備:要做好LED照明設計必需知道的幾點經驗
發布時間:2013-10-22 責任編輯:sherryyu
一、LED的出現打破了傳統光源的設計方法與思路,目前有兩種最新的設計理念。
1.情景照明:是2008年由飛利浦提出的情景照明,以環境的需求來設計燈具,情景照明以場所為出發點,旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環境,去烘托場景效果,使人感覺到有場景氛圍。
2.情調照明:是2009年(nian)由(you)凱(kai)西(xi)歐(ou)提(ti)出(chu)的(de)情(qing)調(tiao)照(zhao)明(ming),以(yi)人(ren)的(de)需(xu)求(qiu)來(lai)設(she)計(ji)燈(deng)具(ju)。情(qing)調(tiao)照(zhao)明(ming)是(shi)以(yi)人(ren)情(qing)感(gan)為(wei)出(chu)發(fa)點(dian),從(cong)人(ren)的(de)角(jiao)度(du)去(qu)創(chuang)造(zao)一(yi)種(zhong)意(yi)境(jing)般(ban)的(de)光(guang)照(zhao)環(huan)境(jing)。情(qing)調(tiao)照(zhao)明(ming)與(yu)情(qing)景(jing)照(zhao)明(ming)有(you)所(suo)不(bu)同(tong),情(qing)調(tiao)照(zhao)明(ming)是(shi)動(dong)態(tai)的(de),可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)人(ren)的(de)精(jing)神(shen)需(xu)求(qiu)的(de)照(zhao)明(ming)方(fang)式(shi),使(shi)人(ren)感(gan)到(dao)有(you)情(qing)調(tiao);erqingjingzhaomingshijingtaide,tazhinengqiangtiaochangjingguangzhaodexuqiu,erbunengbiaodarendeqingxu,congmouzhongyiyishangshuo,qingtiaozhaominghangaiqingjingzhaoming。qingtiaozhaomingbaohansigefangmian:一是環保節能,二是健康,三是智能化,四是人性化。

二、要想做好LED照明設計關鍵要在以下幾個方麵努力了。
1、 不要使用雙極型功率器件
Doug Bailey指出由於雙極型功率器件比MOSFET便宜,一般是2美分左右一個,所以一些設計師為了降低LED驅動成本而使用雙極型功率器件,這樣會嚴重影響電路的可靠性,因為隨著LED驅動電路板溫度的提升,雙極型器件的有效工作範圍會迅速縮小,這樣會導致器件在溫度上升時故障從而影響LED燈具的可靠性,正確的做法是要選用MOSFET器件,MOSFET器件的使用壽命要遠遠長於雙極型器件。
2、 不要選用耐壓600V的MOSFET
耐壓600V的MOSFET比較便宜,很多認為LED燈具的輸入電壓一般是220V,所以耐壓600V足夠了,但是很多時候電路電壓會到340V,在有浪湧的時候,600V的MOSFET很容易被擊穿,從而影響了LED燈具的壽命,實際上選用600V MOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價,所以,“不要選用600V耐壓的MOSFET,最好選用耐壓超過700V的MOSFET.”他強調。
3、 盡量不要使用電解電容
LED驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)中(zhong)到(dao)底(di)要(yao)不(bu)要(yao)使(shi)用(yong)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)?目(mu)前(qian)有(you)支(zhi)持(chi)者(zhe)也(ye)有(you)反(fan)對(dui)者(zhe),支(zhi)持(chi)者(zhe)認(ren)為(wei)如(ru)果(guo)可(ke)以(yi)將(jiang)電(dian)路(lu)板(ban)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)好(hao),依(yi)次(ci)達(da)成(cheng)延(yan)長(chang)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)壽(shou)命(ming)的(de)目(mu)的(de),例(li)如(ru)選(xuan)用(yong)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公式“溫度每降低10度,壽命增加一倍”,那麼它在95度環境下工作壽命為16000小時,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,假如實際工作溫度更低,那麼壽命會更長!由此看來,隻要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什麼影響的!
還(hai)有(you)的(de)支(zhi)持(chi)者(zhe)認(ren)為(wei)由(you)無(wu)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)帶(dai)來(lai)的(de)高(gao)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)而(er)導(dao)致(zhi)的(de)低(di)頻(pin)閃(shan)爍(shuo)會(hui)對(dui)某(mou)些(xie)人(ren)眼(yan)造(zao)成(cheng)生(sheng)理(li)上(shang)的(de)不(bu)適(shi),幅(fu)度(du)大(da)的(de)低(di)頻(pin)紋(wen)波(bo)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)一(yi)些(xie)數(shu)碼(ma)像(xiang)機(ji)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)差(cha)頻(pin)閃(shan)爍(shuo)的(de)亮(liang)暗(an)柵(zha)格(ge)。所(suo)以(yi),高(gao)品(pin)質(zhi)光(guang)源(yuan)燈(deng)具(ju)還(hai)是(shi)需(xu)要(yao)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)。不(bu)過(guo)反(fan)對(dui)者(zhe)則(ze)認(ren)為(wei)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)會(hui)自(zi)然(ran)老(lao)化(hua),另(ling)外(wai),LED燈具的溫度極難控製,所以電解電容的壽命必然會減少,從而影響LED燈具的壽命。
對此,業內知名人士解釋,在LED驅動電路輸入部分可以考慮不用電解電容,實際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容,PI的單級PFC/hengliushejikeyirangshejishishengqudarongliangdianrong,zaishuchudianluzhong,keyiyonggaonaiyataocidianronglaidaitidianjiedianrongcongertishengkekaoxing,youderenzaishejiliangjidianludeshihou,zaishuchucaiyongleyige400V的電解電容,這會嚴重影響電路的可靠性,建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。而對於不太關注調光功能、高溫環境及需要高可靠性的工業應用來說,不建議采用電解電容進行設計。
4、 盡量使用集成MOSFET
如果設計的LED燈具功率不是很高,建議使用集成了MOSFET的LED驅動器產品,因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通電阻少,產生的熱量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控製器和FET在一起,一般都有過熱關斷功能,在MOSFET過熱時會自動關斷電路達到保護LED燈具的目的,這對LED燈具非常重要,因為LED燈具一般很小巧且難以進行空氣散熱。
5、 盡量使用單級架構電路
如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,則整個電路的效率會降低到83.6%!PI的LinkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控製器、一個725V MOSFET和MOSFET驅動器集成到單個封裝中,將驅動電路的效率提升到87%。然而,這樣的器件可大大簡化電路板布局設計,最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個元件。省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。LED兩級架構適用於必須使用第二個恒流驅動電路才能使PFC驅動LED恒流的舊式驅動器。這些設計已經過時,不再具有成本效益,因此在大多數情況下都最好采用單級設計。
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