Come progettare un driver di alimentazione a LED

Nella vita di oggi, il LED viene applicato per usi ampiamente al fine di risparmiare energia. E poiché sappiamo che ha bisogno di un driver di alimentazione che influirà direttamente sulla durata del LED. Pertanto, come realizzare bene un driver di alimentazione a LED diventa il più importante per i progettisti di alimentatori a LED.

1. Il driver di alimentazione influisce direttamente sulla durata del LED
Il driver di alimentazione a LED include la guida digitale e la guida analogica due tipi, la guida digitale indica la guida di circuiti digitali, incluso il controllo dimmer digitale, il cambio di colore RGB completo e così via. La guida analogica indica la guida del circuito analogico, incluso l'alimentazione a commutazione di corrente costante CA, il circuito di controllo corrente costante CC. Il circuito di pilotaggio include un elemento a semiconduttore, resistori, condensatori, induttori ecc. Questi componenti hanno una durata di servizio, un guasto di uno di essi causerà il fallimento dell'intera o di una parte della funzione del circuito. La vita del LED è di circa 50,000-100,000 ore. se dico come 50,000 ore e continuamente illuminato, ha quasi sei anni di vita. La durata della commutazione dell'alimentazione è difficile da raggiungere sei anni. In genere sono 2-3 anni sul mercato. La durata dell'alimentazione fino a 6 anni è il livello più alto e il prezzo è 4-6 volte superiore a quello normale, il che sarebbe difficile da accettare per la fabbrica di illuminazione generale. Quindi le lampade a LED per lo più falliscono nel circuito del driver di potenza.

2. Dissipazione del calore
Il LED è una fonte di luce fredda e la sua temperatura di giunzione operativa non può superare il limite, quindi dobbiamo lasciare un margine per la progettazione. Per progettare una lampada, dobbiamo considerare il suo aspetto, la facilità di installazione, la distribuzione luminosa, il calore ecc., Per trovare un equilibrio tra tutti questi fattori e realizzare il miglior apparecchio. Il tempo di sviluppo delle lampade a LED non è abbastanza lungo per imparare l'esperienza. Molti progetti vengono costantemente migliorati nel tempo. Alcuni produttori di LED acquisterebbero alimentatori da altre società, quindi i progettisti dell'illuminazione non conoscono molto l'alimentatore. Hanno lasciato uno spazio più ampio per la dissipazione del calore a LED, ma uno più piccolo per l'alimentazione. Generalmente, troveranno una fonte di alimentazione adatta alla lampada dopo la progettazione, ma rende anche difficile trovarne una adatta.

Ad esempio, accade spesso perché all'interno della lampada c'è poco spazio o la temperatura interna è piuttosto elevata, ma la produzione controlla che il costo sia troppo basso per l'adattamento dell'alimentazione. Ma alcuni produttori di LED hanno la capacità di ricercare e sviluppare l'alimentatore. Valuteranno prima all'inizio della progettazione delle lampade e progetteranno contemporaneamente l'alimentazione, in modo da risolvere i problemi di cui sopra. Durante la progettazione, dovremmo considerare la dissipazione del calore sia della lampada a LED che dell'alimentatore, per controllare l'aumento di temperatura della lampada in generale, in modo da progettare una lampada migliore.

3. Progettazione dell'alimentazione
un. Progettazione di potenza. Sebbene l'efficienza luminosa del LED sia elevata, ma c'è ancora una perdita di calore dell'80-85%, con conseguente aumento della temperatura di 20-30 ($ 10.6626) all'interno della lampada. Se la temperatura della stanza è di 25 gradi, ci sono 45-55 gradi all'interno della lampada. Se l'alimentatore deve funzionare a lungo nell'ambiente ad alta temperatura, deve aumentare il margine di potenza a 1.5-2 volte per garantire la durata del LED.

b. Selezione dei componenti. Quando la temperatura interna delle lampade è a 45-55 gradi, ci sono circa 20 gradi di aumento della temperatura all'interno dell'alimentatore, quindi la temperatura vicino ai componenti dovrebbe raggiungere i 65-75 gradi. I parametri di alcuni componenti saranno imprecisi ad alta temperatura e alcuni anche la sua durata sarà ridotta. Quindi i componenti selezionati dovrebbero essere in grado di funzionare a lungo a temperature elevate, in particolare condensatori e cavi elettrolitici.

c. Design prestazionale. Il parametro LED per l'alimentazione di commutazione di progetto è principalmente corrente costante. Il valore corrente decide la luminosità del LED. Se l'errore attuale è grande, la luminosità dell'intero lotto di luce è uniforme. E il cambiamento di temperatura può anche causare errori della corrente di uscita. Generalmente, l'errore batch dovrebbe controllare di essere compreso tra +/- 5%, al fine di garantire una luminosità uniforme della luce. La tensione diretta del LED potrebbe presentare alcuni errori. Il design dell'intervallo di tensione a corrente costante dell'alimentatore dovrebbe includere un intervallo di tensione a LED. Quando una pluralità di LED utilizzati in tandem, possiamo ottenere la tensione limite inferiore per caduta di pressione minima moltiplicata per il numero di tandem e ottenere la tensione limite superiore per caduta di tensione massima moltiplicata per il numero di tandem. E la gamma di tensione di corrente costante dell'alimentatore può essere leggermente più ampia di questa gamma, generalmente lasciando un margine di 1-2 V per i limiti superiore e inferiore.

d. Progettazione PCB. Lo spazio che l'illuminazione a LED ha lasciato all'alimentazione è ridotto (tranne l'alimentatore esterno), quindi il requisito di progettazione PCB è più elevato e i fattori da considerare sono maggiori. La distanza di sicurezza deve essere sufficiente. L'alimentatore che richiede l'ingresso e l'uscita isolati, la sua tensione di resistenza richiede 1500-2000 V CA per il circuito primario e il circuito secondario e deve lasciare almeno 3 MM di distanza sul PCB. Se il guscio della lampada è in metallo, dovrebbe anche considerare la distanza di sicurezza della parte ad alta pressione e l'alloggiamento per l'intero PCB. Se non vi è spazio sufficiente per garantire una distanza di sicurezza, dovremmo utilizzare altre misure per garantire l'isolamento, come fori di perforazione nel PCB, aggiungere carta isolante, colla isolante per invasatura ecc. Inoltre, dobbiamo anche considerare il bilancio termico del PCB . I componenti del riscaldamento devono essere posizionati uniformemente anziché intensamente, per evitare in parte un aumento della temperatura. I condensatori elettrolitici devono essere lontani dal calore, per rallentare l'invecchiamento e prolungare la vita.

e. Standard di prova. Lo standard per testare il driver di alimentazione LED è IEC 62384:2006 (Alimentatore elettronico alimentato in corrente continua o alternata per moduli LED—Requisiti prestazionali). Misurazione delle caratteristiche di ingresso e uscita CA e CC, caratteristiche di avvio dell'uscita CC, test armonico e così via. È stato indicato che durante il test, la tensione e la frequenza dell'alimentazione dovrebbero essere stabili con una precisione di ±0.5% e l'armonica totale non dovrebbe essere superiore al 3%. Il contenuto armonico è definito come la somma del valore efficace delle rispettive componenti. L'onda fondamentale è del 100%.

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