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LED路燈技術

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LED照明行業燈光亮化工程,既受全球大環境的影響,也有其行業特殊性。而LED路燈電源恰恰是目前LED發展的重中之重,對於LED技術上的相關設計,目前已經有多種的方案與獨特的設計手法,我們就來一一瞭解。

1) LED路燈電源電源為什麼一定要恆流的呢?

LED照明材料的特性決定其受環境影響較大,譬如溫度變化升高,LED的電流會增加,電壓的增加,LED的電流也會增加。長期超過額定電流工作,會大大縮短LED的燈珠使用壽命。而LED恆流就是在溫度和電壓等環境因素變化時,確保其工作電流值不變。

2) LED路燈電源電源恆流精度

市場上有的電源的恆流精度差,象市面上流行的推薦方案等恆流的方案,誤差達到±8%,恆流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的設計方案。生產電源要進行微調才能達到±3%誤差。

3) LED路燈電源電源的工作電壓

一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V,經測試,大部分工作在3.2V,所以按3.2V計算式比較合理的。N個燈珠串聯的總電壓=3.2* N

4) LED路燈電源電源的工作電流是多少才是最合適

例如LED的額定工作電流350毫安,有的工廠一開始就用到盡,設計350毫安,實際上此電流下工作發熱很嚴重,經多次對比試驗,設計成320毫安是比較理想的。儘量減少發熱量,讓更多的電能變成可見光能。

5) LED路燈電源板的串並聯與寬電壓要多寬呢?

要使LED路燈電源工作在輸入電壓範圍比較寬的範圍AC85-265V,則燈板的LED串並聯方式很重要。儘量不使用寬電壓,能分成AC220V,AC110V儘可能分類,這樣才能確保電源可靠性。由於目前的電源一般為非隔離的降壓式恆流電源,在要求電壓110V時,輸出電壓不要超過70V,串聯數不超過23串。輸入電壓220V時輸出電壓可以到達156V的。也就是說,串聯數不超過45串。並聯數不要太多,否則工作電流太大,電源發熱嚴重。還有一種寬電壓方案,APFC有源功率補償就是先用L6561/7527 把電壓抬高到400V,然後再降壓,相當於兩個開關電源。這方案在特定條件下才用的。

6) 隔離/非隔離

一般隔離電源如做成15W,放在LED路燈電源管內,其變壓器體積很大,很難放進去。主要看空間結構視具體情況而定,隔離的一般只能做到15W,超過15W的很少,並且價格很貴。所以,隔離的性價比不高,一般是非隔離的佔主流較多,體積可以做得更小,最小可以做到高8毫米,實際上,非隔離的安全措施做好了,是不存在問題的。空間允許的也可以做隔離電源。

7) LED路燈電源電源要怎樣才可以做到與燈珠板匹配?

一些客戶先設計好燈板,再找電源,發現很難有合適的電源,要麼電流太大,電壓太小(如7X1WI>350mA,或V<20V);要麼電流太小,電壓太高(如I<200mA或V>25V),造成的結果是發熱嚴重,效率低,或者輸入電壓範圍不夠。其實,選擇一個最優良的串並接方式,加在每個LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做。或自已生產電源。

8) LED的串並聯與PFC功率因素

隔離式輸入AC220V高壓端電解電容容量一般以輸入功率1W=1UF,AC110V1W=2UF目前市場上的電源PFC有三種情況:一種是不帶PFC無功率因數補償專用電路的,其PF值一般在0.65左右;二種是無源功率因數補償PFC電路的,也就是無源功率因數補償燈,也叫逐流電路板是目前使用最廣可靠性最好,PF值一般在0.92左右;還用三種是用有源主動式7527/6561電路做的,也就是有源功率因數補償,稱為APFC電路中AC220V,AC110V可以用同容量的電解電容,選用1W=1.5UF。PF值可以達到0.99,但這個方案的成本比第二種方案貴一倍可靠性略差。所以第二種方案用的較多。對於無源式PFC電路:也叫做填谷式PFC電路,其直流工作電壓範圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是220V,其峰值是220*1.414=312V,峰值電壓的一半是156V,在非隔離式基礎上輸出波為上半波沒有下半波。

所以LED路燈電源珠串聯數最多45串以下為宜。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯數不能太少,否則就達不到最佳工作狀態,在隔離式電源上串聯數量多少與副繞組匝數多少有關,必須要做到的電源功率要滿足輸出功率。電子元件在額定電壓工作範圍內工作電流越小發熱越底壽命越長,反之壽命就會越短。LED路燈電源珠對交流份量很敏感,交流份量越高光線舒適度就越差。一般要用電解電容來維持電壓,儘可能減少輸出端電壓交流份量,底壓端電解電容容量不能太小,容量與輸出電流比例為1UF<1.5MA否則LED會出現閃爍。非隔離式輸入端高壓電解電容選擇與隔離式相同,輸出端電容選擇1UF<6MA。調光LED電源在輸出端電解電容要滿足1UF<0.5MA。

9) LED路燈電源電源效率

輸入功率減去輸出功率值 ,這個參數尤為重要,值越大效率就越低,就意味著輸入功率有很大一部分轉化為熱量散發出來 ;如果是裝在燈內就會產生一個很高的溫度,再加上我們LED的一個光效比所散發熱量,就會疊加產生更高的溫度.而我們的電源內部所有電子零件的壽命都會隨溫度的上升而縮短.所以說效率是決定電源壽命最根本的因數,效率不能太低,否則消耗在電源上的熱量太大。非隔離式效率高於隔離式,一般在80%以上就可以了,不過,效率與燈板的匹配接法有關

10) LED路燈電源散熱

散熱方案主要因素是LED路燈電源珠在不過熱條件下使用能大大延長壽命,一般用鋁合金,更易於散熱。也就是LED路燈電源珠貼在鋁基板上,外部儘量擴大散熱面積。