LED路灯技术十个鲜为人知的小秘密

2014-11-30 20:17:04编辑:探路者 关键字:LED  路灯技术

 LED照明行业灯光亮化工程,既受全球大环境的影响,也有其行业特殊性。而LED路灯电源恰恰是目前LED发展的重中之重,对于LED技术上的相关设计,目前已经有多种的方案与独特的设计手法,我们就来一一了解一下。

 

  1. LED路灯电源电源为什么一定要恒流的呢?

  LED照明材料的特性决定其受环境影响较大,譬如温度变化升高,LED的电流会增加,电压的增加,LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作,会大大缩短LED的灯珠使用寿命。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时,确保其工作电流值不变。

  2. LED路灯电源电源恒流精度

  市场上有的电源的恒流精度差,象市面上流行的推荐方案等恒流的方案,误差达到±8%,恒流误差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的设计方案。生产电源要进行微调才能达到±3%误差。

  3. LED路灯电源电源的工作电压

  一般LED的推荐工作电压是3.0-3.5V,经测试,大部分工作在3.2V,所以按3.2V计算式比较合理的。N个灯珠串联的总电压=3.2* N

  4. LED路灯电源电源的工作电流是多少才是最合适

  例如LED的额定工作电流350毫安,有的工厂一开始就用到尽,设计350毫安,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成320毫安是比较理想的。尽量减少发热量,让更多的电能变成可见光能。

  5. LED路灯电源板的串并联与宽电压要多宽呢?

  要使LED路灯电源工作在输入电压范围比较宽的范围AC85-265V,则灯板的LED串并联方式很重要。尽量不使用宽电压,能分成AC220V,AC110V尽可能分类,这样才能确保电源可靠性。由于目前的电源一般为非隔离的降压式恒流电源,在要求电压110V时,输出电压不要超过70V,串联数不超过23串。输入电压220V时输出电压可以到达156V的。也就是说,串联数不超过45串。并联数不要太多,否则工作电流太大,电源发热严重。还有一种宽电压方案,APFC有源功率补偿就是先用L6561/7527 把电压抬高到400V,然后再降压,相当于两个开关电源。这方案在特定条件下才用的。

  6. 隔离/非隔离

  一般隔离电源如做成15W,放在LED路灯电源管内,其变压器体积很大,很难放进去。主要看空间结构视具体情况而定,隔离的一般只能做到15W,超过15W的很少,并且价格很贵。所以,隔离的性价比不高,一般是非隔离的占主流较多,体积可以做得更小,最小可以做到高8毫米,实际上,非隔离的安全措施做好了,是不存在问题的。空间允许的也可以做隔离电源。

  7. LED路灯电源电源要怎样才可以做到与灯珠板匹配?

  一些客户先设计好灯板,再找电源,发现很难有合适的电源,要么电流太大,电压太小(如7X1WI>350mA,或V<20V);要么电流太小,电压太高(如I<200mA或V>25V),造成的结果是发热严重,效率低,或者输入电压范围不够。其实,选择一个最优良的串并接方式,加在每个LED上的电压电流是一样的,而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通,量身定做。或自已生产电源。

  8. LED的串并联与PFC功率因素

  隔离式输入AC220V高压端电解电容容量一般以输入功率1W=1UF,AC110V1W=2UF目前市场上的电源PFC有三种情况:一种是不带PFC无功率因数补偿专用电路的,其PF值一般在0.65左右;二种是无源功率因数补偿PFC电路的,也就是无源功率因数补偿灯,也叫逐流电路板是目前使用最广可靠性最好,PF值一般在0.92左右;还用三种是用有源主动式7527/6561电路做的,也就是有源功率因数补偿,称为APFC电路中AC220V,AC110V可以用同容量的电解电容,选用1W=1.5UF。PF值可以达到0.99,但这个方案的成本比第二种方案贵一倍可靠性略差。所以第二种方案用的较多。对于无源式PFC电路:也叫做填谷式PFC电路,其直流工作电压范围是交流输入电压峰值的一半。如输入是220V,其峰值是220*1.414=312V,峰值电压的一半是156V,在非隔离式基础上输出波为上半波没有下半波。

  所以LED路灯电源珠串联数最多45串以下为宜。因此,要想得到比较大的功率因素,灯珠的串联数不能太少,否则就达不到最佳工作状态,在隔离式电源上串联数量多少与副绕组匝数多少有关,必须要做到的电源功率要满足输出功率。电子元件在额定电压工作范围内工作电流越小发热越底寿命越长,反之寿命就会越短。LED路灯电源珠对交流份量很敏感,交流份量越高光线舒适度就越差。一般要用电解电容来维持电压,尽可能减少输出端电压交流份量,底压端电解电容容量不能太小,容量与输出电流比例为1UF<1.5MA否则LED会出现闪烁。非隔离式输入端高压电解电容选择与隔离式相同,输出端电容选择1UF<6MA。调光LED电源在输出端电解电容要满足1UF<0.5MA。

  9. LED路灯电源电源效率

  输入功率减去输出功率值 ,这个参数尤为重要,值越大效率就越低,就意味着输入功率有很大一部分转化为热量散发出来 ;如果是装在灯内就会产生一个很高的温度,再加上我们LED的一个光效比所散发热量,就会叠加产生更高的温度.而我们的电源内部所有电子零件的寿命都会随温度的上升而缩短.所以说效率是决定电源寿命最根本的因数,效率不能太低,否则消耗在电源上的热量太大。非隔离式效率高于隔离式,一般在80%以上就可以了,不过,效率与灯板的匹配接法有关

  10. LED路灯电源散热

  散热方案主要因素是LED路灯电源珠在不过热条件下使用能大大延长寿命,一般用铝合金,更易于散热。也就是LED路灯电源珠贴在铝基板上,外部尽量扩大散热面积。

  面对如此广阔的LED市场实在是充满着生机,主要能科学的开发,某几个技术领域上能取得领先的地位,我相信我国的LED企业会越发强大的。

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现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

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