資深工程師幹貨分享:LED驅動設計心得
發布時間:2015-02-06 來源:電源網 責任編輯:xueqi
【導讀】對於新手來講,LED驅動設計並不是一件容易的事兒。因此,本文資深工程師分享了在工作中需要注意的問題和親身的設計心得。不容錯過哦!
不要使用雙極型功率器件
由於雙極型功率器件比便宜,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。
盡量不要使用電解
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一萬六千個小時,在85度環境下工作壽命為三萬兩千個小時,在75度環境下工作壽命為六萬四千個小時,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,資深工程師認為在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/恒(heng)流(liu)設(she)計(ji)可(ke)以(yi)讓(rang)設(she)計(ji)師(shi)省(sheng)去(qu)大(da)容(rong)量(liang)電(dian)容(rong),在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)中(zhong),可(ke)以(yi)用(yong)高(gao)耐(nai)壓(ya)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)來(lai)代(dai)替(ti)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)從(cong)而(er)提(ti)升(sheng)可(ke)靠(kao)性(xing),在(zai)設(she)計(ji)兩(liang)級(ji)電(dian)路(lu)的(de)時(shi)候(hou),輸(shu)出(chu)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)個(ge)400V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。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,建議不采用電解電容進行設計。
MOSFET的耐壓不要低於700V
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600VMOSFET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。
盡量使用單級架構電路
有些LED電路采用了兩級架構,即PFC(功率因數校正)+隔離DC/DC變換器的架構,這樣的設計會降低電路的效率。例如,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725VMOSFET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%,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。
盡量使用MOSFET器件
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。
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