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LED Driver之我見

    目前,LED照明行業已經在飛速的發展。對于LED照明,與之配套的電源已經成為瓶頸。為什么說Driver是LED照明的瓶頸呢?要從以下幾個方面來仔細分析:



1、合理的電氣參數

LED Driver需要關注的有幾個重點指標:

1)電源效率;  LED的高光效,>100Lm/350mA的LED,已經具備很高的性價比。但是對于LED燈具的整燈光效,卻始終在50Lm/W左右徘徊,始終不能有較大的突破。這里面除了散熱、二次光學造成的損耗以外,電源損耗也是占有相當大的比重。如果7顆LED的產品,電源的損耗在2W左右,那么,對整燈系統的光效,影響無疑是相當巨大的。

2)功率因數;  由于燈具的安裝環境特殊性,難免有大面積、大數量使用的要求,如果電源系統的功率因數過低,對電網的干擾影響非常的大,而由于電網質量下降,對LED Driver的影響也會加大,這樣進入了一個惡性循環,電源損壞的可能性很大。

3)輸出的電流精度;  一批電源,不能按照傳統的輸出誤差10%的要求來生產。因為按照350mA的標準,10%的誤差范圍是:315mA-385mA,對于LED,315mA的驅動電流和385mA的驅動電流,其工作狀態是完全不同的。所以要求精度控制在3%以內,以避免一批燈具出廠亮度不一致的現象。

4)輸出紋波;  對于LED的發熱,驅動電路的紋波有較大影響。需要控制到3%以內。

5)輸出的電壓范圍;  對于燈具的安全認證,如果不把輸出電壓控制在安全電壓標準之內,那么,對于燈具的絕緣系統,將是巨大的考驗,所以,建議不要把電源的輸出電壓超過40VDC。

6)輸出的電流范圍。  有的燈具,對絕對亮度的要求較高,那么,我們需要適當的調整輸出電流,使LED的發光能夠符合客戶需求,所以,設計LED Driver時,一定要考慮到輸出電流可調整的范圍。這個調整不應該是很復雜的,按照現在大部分的LED Driver設計,通過調整1個電阻的阻值,就很容易做到了。



2、壽命

1)元器件壽命;  LED Driver很多時候都是工作在一個相對狹小的密閉空間內,工作的環境溫度較高,這樣,元器件的選型時,耐溫是一項很重要的指標。

2)元器件質量;  相對于LED的壽命,電源電路的壽命需要能夠做到至少3萬小時以上。在工作環境溫度較高的場所,這個難度不可謂不大。



3、適配性

1)體積;  類似于緊湊型熒光燈,LED照明的電源很多時候需要集成在燈的內部,而LED的散熱又必須占據較多的空間,所以電源電路的安裝位置非常狹小,電路布局非常關鍵。

2)環境適應性;  振動、潮濕、酸堿性腐蝕、高低溫……這些是所有燈具都要考慮的因素,包括LED燈具,及其配套使用的電源。

3)認證;  無論在國內國外,所有的產品都需要經過認證。LVD、EMC等認證標準,是電源設計之初就應該要考慮的問題。就目前而言,市場上大部分的LED Driver都收到認證的制約,這也是LED照明推廣的阻礙之一。



    經過以上的分析,我發現,國內的LED照明市場,對于LED Driver,有幾個方面需要突破:

1、高質量、高穩定性的產品;

2、高效率、高功率因數的產品;

3、真正符合認證的產品;

4、小體積的產品;

5、性價比更高的產品。
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wm4811923
LV.5
2
2010-03-23 15:16
很有道理,支持下?。?!
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2010-03-24 07:10

這些要求的代價就是電源的成本高的離譜??!

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coming.lu
LV.6
4
2010-03-24 07:56
小功率的電源效率很難做高。

大功率的目前整體驅動效率可以做到90%左右,功率因數也可以做到0.95以上。
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vender
LV.3
5
2010-03-24 09:51

電源主要還是受電容壽命影響,所以想增加壽命,溫度也一定要控制好。溫度對led的工作狀態也有很大影響的。

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szevwell
LV.10
6
2010-03-24 10:05
@vender
電源主要還是受電容壽命影響,所以想增加壽命,溫度也一定要控制好。溫度對led的工作狀態也有很大影響的。
電容有長壽命的,這個不是問題!



按照樓主的要求做,也是能做的!但價格能否接受?

恒流精度批量控制在3%,估計有百分之幾十要調電阻,批量5%是能保證的。
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daibn
LV.1
7
2010-03-31 14:33
@lxmpanther
這些要求的代價就是電源的成本高的離譜??!
現在的問題就是沒有形成規模生產的集成電路。因為半導體照明上升太快,尚未形成統一的標準,目前出品的專用集成電路都存在一定的缺陷,而且訂單量太小。一旦市場爆發,集成電路的產量上升,成本會下降得很快的。



這個不是少數幾個企業能夠做到的事情,需要整個相關行業整體的配合。
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daibn
LV.1
8
2010-03-31 14:39
@coming.lu
小功率的電源效率很難做高。大功率的目前整體驅動效率可以做到90%左右,功率因數也可以做到0.95以上。
小功率驅動呢?

1顆LED,350mA驅動,Vf=3.4V,實際功率=1.19W。3顆LED就是3.57W。

電源的功率呢?AC100-240V輸入的DC恒流驅動電源,誰能夠做到1W以下的功耗?

如此算來,整燈功耗都在4.8-5W左右,電源的損耗功率都已經占整燈功率的20%以上。整燈光效的下降是非常巨大的!
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daibn
LV.1
9
2010-03-31 14:40
@szevwell
電容有長壽命的,這個不是問題!按照樓主的要求做,也是能做的!但價格能否接受?恒流精度批量控制在3%,估計有百分之幾十要調電阻,批量5%是能保證的。
長壽命電容的價格???你用軍品???

關鍵還是降溫,減少電源的自身發熱。
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12345
LV.6
10
2010-03-31 22:13
@daibn
長壽命電容的價格???你用軍品???關鍵還是降溫,減少電源的自身發熱。

像你說的這個4W左右的電源,又做到80%的效率的嗎?

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12345
LV.6
11
2010-03-31 22:17
@daibn
長壽命電容的價格???你用軍品???關鍵還是降溫,減少電源的自身發熱。
另外,想請問下,LED對電壓紋波敏感嗎?
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coming.lu
LV.6
12
2010-03-31 22:26
@daibn
小功率驅動呢?1顆LED,350mA驅動,Vf=3.4V,實際功率=1.19W。3顆LED就是3.57W。電源的功率呢?AC100-240V輸入的DC恒流驅動電源,誰能夠做到1W以下的功耗?如此算來,整燈功耗都在4.8-5W左右,電源的損耗功率都已經占整燈功率的20%以上。整燈光效的下降是非常巨大的!

個人認為,小功率的LED燈沒多少優勢。電源效率低了,整燈光效最多才60~70lm/W。

我前段買的飛利浦節能燈,10多元一只,8W的,能做到50多lm/W。

LED就是得個環保和壽命長(實際壽命長不長還很難說,因為現在的電源質量還不是很好)。

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szevwell
LV.10
13
2010-04-01 09:05
@daibn
長壽命電容的價格???你用軍品???關鍵還是降溫,減少電源的自身發熱。

不需要軍品,艾華就有適合我們用的,低ESR的!



當然溫度越低,壽命會越長。

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daibn
LV.1
14
2010-04-15 08:28
@12345
另外,想請問下,LED對電壓紋波敏感嗎?
LED對電源紋波非常敏感,紋波直接導致LED的發熱劇增。
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daibn
LV.1
15
2010-04-15 08:34
@szevwell
不需要軍品,艾華就有適合我們用的,低ESR的!當然溫度越低,壽命會越長。

艾華的電容我用的很多了。質量是不錯。但是你的電源發熱點到了100度,環境溫度到了80度以上時,你能期望電容有多長的壽命?


耐溫105度的電解電容,按照5000小時的壽命計算,每減低10度,壽命增加一倍。那么,環境溫度在75度時,壽命15000小時……

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szevwell
LV.10
16
2010-04-15 09:27
@daibn
艾華的電容我用的很多了。質量是不錯。但是你的電源發熱點到了100度,環境溫度到了80度以上時,你能期望電容有多長的壽命?耐溫105度的電解電容,按照5000小時的壽命計算,每減低10度,壽命增加一倍。那么,環境溫度在75度時,壽命15000小時……
電源到100度,我還真沒想過!我們做的LED日光燈電源,估計MOS與變壓器溫升在30度左右,電容上的溫度那是更低了。所以我認為能做到長壽命。
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coming.lu
LV.6
17
2010-04-15 09:39
@daibn
艾華的電容我用的很多了。質量是不錯。但是你的電源發熱點到了100度,環境溫度到了80度以上時,你能期望電容有多長的壽命?耐溫105度的電解電容,按照5000小時的壽命計算,每減低10度,壽命增加一倍。那么,環境溫度在75度時,壽命15000小時……

電容壽命所謂的增加一倍,就是說是原來的2倍。


105度5000小時的電容,用在75度環境應該是這樣算:


5000   *      2        *         2         *          2        =    40000小時


105度       95度             85度                75度

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qinzutaim
LV.11
18
2010-04-15 10:39
@szevwell
電源到100度,我還真沒想過!我們做的LED日光燈電源,估計MOS與變壓器溫升在30度左右,電容上的溫度那是更低了。所以我認為能做到長壽命。
把電源裝到燈杯里有多少度才是關鍵的東東!
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lijiexiaohe
LV.3
19
2010-04-15 10:53

小功率的driver認證確實是個制約,做出來功耗也比較大

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半導狂人
LV.10
20
2010-04-15 12:48
@lijiexiaohe
小功率的driver認證確實是個制約,做出來功耗也比較大
       "目前,LED照明行業已經在飛速的發展。"這篇文章的第一句話,這個大前提,我就不敢恭維,LED照明行業在飛速發展?不要光看評論報道,那些磚塊級別的言語,第一句應該講是:LED照明炒作在飛速發展,而非LED照明行業。一個大眾消費者從來沒見過的產品?何時已經發展成一個行業了?是業余DIY的山寨剛剛萌芽罷了。
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