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資深工程師干貨分享:LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)心得

發(fā)布時(shí)間:2015-02-06 來源:電源網(wǎng) 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】對于新手來講,LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)并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(shè)計(jì)心得。不容錯(cuò)過哦!
 
不要使用雙極型功率器件
 
由于雙極型功率器件比便宜,一般是2美分左右一個(gè),所以一些設(shè)計(jì)師為了降低LED驅(qū)動(dòng)成本而使用雙極型功率器件,這樣會(huì)嚴(yán)重影響電路的可靠性, 因?yàn)殡S著LED驅(qū)動(dòng)電路板溫度的提升,雙極型器件的有效工作范圍會(huì)迅速縮小,這樣會(huì)導(dǎo)致器件在溫度上升時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)長于雙極型器件。
 
盡量不要使用電解
 
LED 驅(qū)動(dòng)電路中到底要不要使用電解電容?目前有支持者也有反對者,支持者認(rèn)為如果可以將電路板溫度控制好,依次達(dá)成延長電解電容壽命的目的,例如選用105度 壽命為8000小時(shí)的高溫電解電容,根據(jù)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”,那么它在95度環(huán)境下工作壽命為一萬六千個(gè)小時(shí),在85度環(huán)境下工作壽命為三萬兩千個(gè)小時(shí),在75度環(huán)境下工作壽命為六萬四千個(gè)小時(shí),假如實(shí)際工作溫度更低,那么壽命會(huì)更長!由此看來,只要選用高品質(zhì)的電解電容對驅(qū)動(dòng)電源的壽命是沒有什么影響的!
 
還有的支持者認(rèn)為由無電解電容帶來的高紋波電流而導(dǎo)致的低頻閃爍會(huì)對某些人眼造成生理上的不適,幅度大的低頻紋波也會(huì)導(dǎo)致一些數(shù)碼像機(jī)設(shè)備出現(xiàn)差頻閃爍的亮暗柵格。所以,高品質(zhì)光源燈具還是需要電解電容的。不過反對者則認(rèn)為電解電容會(huì)自然老化,另外,LED燈具的溫度極難控制,所以電解電容的壽命必然會(huì)減少,從而影響LED燈具的壽命。
 
對此,資深工程師認(rèn)為在LED驅(qū)動(dòng)電路輸入部分可以考慮不用電解電容,實(shí)際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容,PI的單級PFC/恒流設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)師省去大容量電容,在輸出電路中,可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性,在設(shè)計(jì)兩級電路的時(shí)候,輸出采用了一個(gè)400V的電解電容,這會(huì)嚴(yán)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。對于不太關(guān)注調(diào)光功能、高溫環(huán)境及需要高可靠性的工業(yè)應(yīng)用來說,建議不采用電解電容進(jìn)行設(shè)計(jì)。
 
MOSFET的耐壓不要低于700V
 
耐壓600V的MOSFET比較便宜,很多認(rèn)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(shí)候電路電壓會(huì)到340V,在有的時(shí)候,600V的MOSFET很容易被擊穿,從而影響了LED燈具的壽命,實(shí)際上選用600VMOSFET可能節(jié)省了一些成本但是付出的卻是整個(gè)電路板的代價(jià),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(gòu)電路
 
有些LED電路采用了兩級架構(gòu),即PFC(功率因數(shù)校正)+隔離DC/DC變換器的架構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)會(huì)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(gè)電路的效率會(huì)降低到83.6%!“PI的LinkSwitch-PH器件同時(shí)將PFC /CC控制器、一個(gè)725VMOSFET和MOSFET驅(qū)動(dòng)器集成到單個(gè)封裝中,將驅(qū)動(dòng)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(shè)計(jì),最多能省去傳統(tǒng)隔離反激式設(shè)計(jì)中所用的25個(gè)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(gòu)適用于必須使用第二個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路才能使 PFC驅(qū)動(dòng)LED恒流的舊式驅(qū)動(dòng)器。這些設(shè)計(jì)已經(jīng)過時(shí),不再具有成本效益,因此在大多數(shù)情況下都最好采用單級設(shè)計(jì)。
 
盡量使用MOSFET器件
 
如果設(shè)計(jì)的LED燈具功率不是很高,建議使用集成了MOSFET的LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品,因?yàn)檫@樣做的好處是集成MOSFET的導(dǎo)通少,產(chǎn)生的熱量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有過熱關(guān)斷功能,在MOSFET過熱時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)斷電路達(dá)到保護(hù)LED燈具的目的,這對LED燈具非常重要,因?yàn)長ED燈具一般很小巧且難以進(jìn)行空氣。
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