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新式长寿命户外LED照明灯驱动电源设计

关键词:户外LED照明灯

阅读次数;173 时间:2019-05-30 13:30 产品来源:江苏秦源 产品发布者:王昊   

           户外LED 照明技术作为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明 光源,具有节能、环保和长寿命的特点;近年来在环保和节 能减排的潮流下,LED 照明产业迅速兴起,成为 21 世纪的朝 阳产业。尤其在 LED 路灯、庭院灯方面已经先行打开 LED 应 用于照明的广阔市场。 LED 光源平均寿命不小于 5 万小时,当前市场上与 LED 光源配套的开关驱动电源寿命不超过 1 万小时,无法和 LED 光源匹配;同时开关电源的转换效率比较低,由于驱动电源 转换效率低,使得灯具系统温升提高,加剧 LED 光衰。 高可靠、长寿命大功率 LED 驱动电源,依据 LED 光源的 特性, 全新的设计理念, 电路全部有半导体器件和电阻构成, 大大的提高了驱动电源的稳定性和可靠性,寿命和 LED 光源 等同, 体积大大缩小, 易于实现 LED 路灯的机电一体化设计。这篇文章介绍了如何确保LED驱动电源长寿命。

  LED驱动器是由半导体、电容、灌封胶、PCB、磁性器件等数百个元件组成的产品,其中电解电容被认为是最薄弱的环节。因此,在计算LED驱动器的寿命时,我们应该找出电容器A、B和C中的寿命最短的那一个。

  下面是计算电解电容寿命的公式:

  k是由电容的RMS纹波电流和工作电压决定的因子,它可以作为一个值,也可以作为一个函数。

  L0是规格书里提供的寿命值。

  Ts为电容器的额定壳温,一般为105℃。

  Tc是电容器的工作温度。也许还有其他公式需要计算,但这是最简单的方法来说明寿命和这几个关键因素之间的关系。然后根据理论阐述,我们需要做以下几个关键步骤来做一个长寿命的驱动电源。

  1. 效率高,导热性好。当温度降低10℃时,电容的寿命增加2倍。降低整个LED驱动电源的功耗意味着产生的热量更少。假设功率损耗相同,那么把热量通过空气或灯具散发出去就非常重要。大部分的热量是通过灌封胶和外壳传导的,这就是为什么优特LED驱动电源采用了高导热系数胶和厚铝壳。

  2. 选择长寿命电容,确保L0足够好。优特电源选用的是拥有10,000-12,000小时@105℃寿命NCC和Rubycon品牌。选用寿命长、品质高的日本电容,在极冷的环境下也能保持良好的工作性能,即使在-40℃下也能保持良好的工作性能。

  3. 纹波电流。当人们谈论寿命时,纹波电流总是被忽略,但它在计算中起着关键作用。当我们检查一个电容的规格时,我们看到的寿命是10000小时@105℃与指定的纹波电流。纹波电流越大,电容器本身产生的热量就越多。因此,如果纹波电流较大,电容器内部温度会比外壳温度高得多,寿命也会降低。与竞争对手相比,优特利用更大的电容来实现更低的电流纹波。这也是为什么优特LED驱动电源的寿命在75℃还可以达到100000小时。

  在了解如何设计长寿命LED驱动后,我们需要知道如何使用它。这是一个典型的寿命与壳温曲线图,我们从这个图标里可以计算出不同壳温下电源的寿命。

  还有一个非常重要的“寿命终结”的定义,通常我们认为10%的故障率就是“寿命终结”。下面是NCC电容手册中关于故障率与时间的曲线。

  所以设计长寿命的LED驱动电源并没有那么简单。高质量高可靠的元器件和经验丰富的工程师的出色设计是实现这一目标的关键所在。

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