LED Driver之我見(jiàn)
目前,LED照明行業(yè)已經(jīng)在飛速的發(fā)展。對(duì)于LED照明,與之配套的電源已經(jīng)成為瓶頸。為什么說(shuō)Driver是LED照明的瓶頸呢?要從以下幾個(gè)方面來(lái)仔細(xì)分析:
1、合理的電氣參數(shù)
LED Driver需要關(guān)注的有幾個(gè)重點(diǎn)指標(biāo):
1)電源效率; LED的高光效,>100Lm/350mA的LED,已經(jīng)具備很高的性?xún)r(jià)比。但是對(duì)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(xué)造成的損耗以外,電源損耗也是占有相當(dāng)大的比重。如果7顆LED的產(chǎn)品,電源的損耗在2W左右,那么,對(duì)整燈系統(tǒng)的光效,影響無(wú)疑是相當(dāng)巨大的。
2)功率因數(shù); 由于燈具的安裝環(huán)境特殊性,難免有大面積、大數(shù)量使用的要求,如果電源系統(tǒng)的功率因數(shù)過(guò)低,對(duì)電網(wǎng)的干擾影響非常的大,而由于電網(wǎng)質(zhì)量下降,對(duì)LED Driver的影響也會(huì)加大,這樣進(jìn)入了一個(gè)惡性循環(huán),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(tǒng)的輸出誤差10%的要求來(lái)生產(chǎn)。因?yàn)榘凑?50mA的標(biāo)準(zhǔn),10%的誤差范圍是:315mA-385mA,對(duì)于LED,315mA的驅(qū)動(dòng)電流和385mA的驅(qū)動(dòng)電流,其工作狀態(tài)是完全不同的。所以要求精度控制在3%以?xún)?nèi),以避免一批燈具出廠(chǎng)亮度不一致的現(xiàn)象。
4)輸出紋波; 對(duì)于LED的發(fā)熱,驅(qū)動(dòng)電路的紋波有較大影響。需要控制到3%以?xún)?nèi)。
5)輸出的電壓范圍; 對(duì)于燈具的安全認(rèn)證,如果不把輸出電壓控制在安全電壓標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),那么,對(duì)于燈具的絕緣系統(tǒng),將是巨大的考驗(yàn),所以,建議不要把電源的輸出電壓超過(guò)40VDC。
6)輸出的電流范圍。 有的燈具,對(duì)絕對(duì)亮度的要求較高,那么,我們需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整輸出電流,使LED的發(fā)光能夠符合客戶(hù)需求,所以,設(shè)計(jì)LED Driver時(shí),一定要考慮到輸出電流可調(diào)整的范圍。這個(gè)調(diào)整不應(yīng)該是很復(fù)雜的,按照現(xiàn)在大部分的LED Driver設(shè)計(jì),通過(guò)調(diào)整1個(gè)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(shí)候都是工作在一個(gè)相對(duì)狹小的密閉空間內(nèi),工作的環(huán)境溫度較高,這樣,元器件的選型時(shí),耐溫是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。
2)元器件質(zhì)量; 相對(duì)于LED的壽命,電源電路的壽命需要能夠做到至少3萬(wàn)小時(shí)以上。在工作環(huán)境溫度較高的場(chǎng)所,這個(gè)難度不可謂不大。
3、適配性
1)體積; 類(lèi)似于緊湊型熒光燈,LED照明的電源很多時(shí)候需要集成在燈的內(nèi)部,而LED的散熱又必須占據(jù)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(guān)鍵。
2)環(huán)境適應(yīng)性; 振動(dòng)、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(rèn)證; 無(wú)論在國(guó)內(nèi)國(guó)外,所有的產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)認(rèn)證。LVD、EMC等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),是電源設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該要考慮的問(wèn)題。就目前而言,市場(chǎng)上大部分的LED Driver都收到認(rèn)證的制約,這也是LED照明推廣的阻礙之一。
經(jīng)過(guò)以上的分析,我發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)的LED照明市場(chǎng),對(duì)于LED Driver,有幾個(gè)方面需要突破:
1、高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品;
2、高效率、高功率因數(shù)的產(chǎn)品;
3、真正符合認(rèn)證的產(chǎn)品;
4、小體積的產(chǎn)品;
5、性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品。
1、合理的電氣參數(shù)
LED Driver需要關(guān)注的有幾個(gè)重點(diǎn)指標(biāo):
1)電源效率; LED的高光效,>100Lm/350mA的LED,已經(jīng)具備很高的性?xún)r(jià)比。但是對(duì)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(xué)造成的損耗以外,電源損耗也是占有相當(dāng)大的比重。如果7顆LED的產(chǎn)品,電源的損耗在2W左右,那么,對(duì)整燈系統(tǒng)的光效,影響無(wú)疑是相當(dāng)巨大的。
2)功率因數(shù); 由于燈具的安裝環(huán)境特殊性,難免有大面積、大數(shù)量使用的要求,如果電源系統(tǒng)的功率因數(shù)過(guò)低,對(duì)電網(wǎng)的干擾影響非常的大,而由于電網(wǎng)質(zhì)量下降,對(duì)LED Driver的影響也會(huì)加大,這樣進(jìn)入了一個(gè)惡性循環(huán),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(tǒng)的輸出誤差10%的要求來(lái)生產(chǎn)。因?yàn)榘凑?50mA的標(biāo)準(zhǔn),10%的誤差范圍是:315mA-385mA,對(duì)于LED,315mA的驅(qū)動(dòng)電流和385mA的驅(qū)動(dòng)電流,其工作狀態(tài)是完全不同的。所以要求精度控制在3%以?xún)?nèi),以避免一批燈具出廠(chǎng)亮度不一致的現(xiàn)象。
4)輸出紋波; 對(duì)于LED的發(fā)熱,驅(qū)動(dòng)電路的紋波有較大影響。需要控制到3%以?xún)?nèi)。
5)輸出的電壓范圍; 對(duì)于燈具的安全認(rèn)證,如果不把輸出電壓控制在安全電壓標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),那么,對(duì)于燈具的絕緣系統(tǒng),將是巨大的考驗(yàn),所以,建議不要把電源的輸出電壓超過(guò)40VDC。
6)輸出的電流范圍。 有的燈具,對(duì)絕對(duì)亮度的要求較高,那么,我們需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整輸出電流,使LED的發(fā)光能夠符合客戶(hù)需求,所以,設(shè)計(jì)LED Driver時(shí),一定要考慮到輸出電流可調(diào)整的范圍。這個(gè)調(diào)整不應(yīng)該是很復(fù)雜的,按照現(xiàn)在大部分的LED Driver設(shè)計(jì),通過(guò)調(diào)整1個(gè)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(shí)候都是工作在一個(gè)相對(duì)狹小的密閉空間內(nèi),工作的環(huán)境溫度較高,這樣,元器件的選型時(shí),耐溫是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。
2)元器件質(zhì)量; 相對(duì)于LED的壽命,電源電路的壽命需要能夠做到至少3萬(wàn)小時(shí)以上。在工作環(huán)境溫度較高的場(chǎng)所,這個(gè)難度不可謂不大。
3、適配性
1)體積; 類(lèi)似于緊湊型熒光燈,LED照明的電源很多時(shí)候需要集成在燈的內(nèi)部,而LED的散熱又必須占據(jù)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(guān)鍵。
2)環(huán)境適應(yīng)性; 振動(dòng)、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(rèn)證; 無(wú)論在國(guó)內(nèi)國(guó)外,所有的產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)認(rèn)證。LVD、EMC等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),是電源設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該要考慮的問(wèn)題。就目前而言,市場(chǎng)上大部分的LED Driver都收到認(rèn)證的制約,這也是LED照明推廣的阻礙之一。
經(jīng)過(guò)以上的分析,我發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)的LED照明市場(chǎng),對(duì)于LED Driver,有幾個(gè)方面需要突破:
1、高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品;
2、高效率、高功率因數(shù)的產(chǎn)品;
3、真正符合認(rèn)證的產(chǎn)品;
4、小體積的產(chǎn)品;
5、性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品。
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@lxmpanther
這些要求的代價(jià)就是電源的成本高的離譜??!
現(xiàn)在的問(wèn)題就是沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)的集成電路。因?yàn)榘雽?dǎo)體照明上升太快,尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),目前出品的專(zhuān)用集成電路都存在一定的缺陷,而且訂單量太小。一旦市場(chǎng)爆發(fā),集成電路的產(chǎn)量上升,成本會(huì)下降得很快的。
這個(gè)不是少數(shù)幾個(gè)企業(yè)能夠做到的事情,需要整個(gè)相關(guān)行業(yè)整體的配合。
這個(gè)不是少數(shù)幾個(gè)企業(yè)能夠做到的事情,需要整個(gè)相關(guān)行業(yè)整體的配合。
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@coming.lu
小功率的電源效率很難做高。大功率的目前整體驅(qū)動(dòng)效率可以做到90%左右,功率因數(shù)也可以做到0.95以上。
小功率驅(qū)動(dòng)呢?
1顆LED,350mA驅(qū)動(dòng),Vf=3.4V,實(shí)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(qū)動(dòng)電源,誰(shuí)能夠做到1W以下的功耗?
如此算來(lái),整燈功耗都在4.8-5W左右,電源的損耗功率都已經(jīng)占整燈功率的20%以上。整燈光效的下降是非常巨大的!
1顆LED,350mA驅(qū)動(dòng),Vf=3.4V,實(shí)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(qū)動(dòng)電源,誰(shuí)能夠做到1W以下的功耗?
如此算來(lái),整燈功耗都在4.8-5W左右,電源的損耗功率都已經(jīng)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
小功率驅(qū)動(dòng)呢?1顆LED,350mA驅(qū)動(dòng),Vf=3.4V,實(shí)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(qū)動(dòng)電源,誰(shuí)能夠做到1W以下的功耗?如此算來(lái),整燈功耗都在4.8-5W左右,電源的損耗功率都已經(jīng)占整燈功率的20%以上。整燈光效的下降是非常巨大的!
個(gè)人認(rèn)為,小功率的LED燈沒(méi)多少優(yōu)勢(shì)。電源效率低了,整燈光效最多才60~70lm/W。
我前段買(mǎi)的飛利浦節(jié)能燈,10多元一只,8W的,能做到50多l(xiāng)m/W。
LED就是得個(gè)環(huán)保和壽命長(zhǎng)(實(shí)際壽命長(zhǎng)不長(zhǎng)還很難說(shuō),因?yàn)楝F(xiàn)在的電源質(zhì)量還不是很好)。
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@daibn
艾華的電容我用的很多了。質(zhì)量是不錯(cuò)。但是你的電源發(fā)熱點(diǎn)到了100度,環(huán)境溫度到了80度以上時(shí),你能期望電容有多長(zhǎng)的壽命?耐溫105度的電解電容,按照5000小時(shí)的壽命計(jì)算,每減低10度,壽命增加一倍。那么,環(huán)境溫度在75度時(shí),壽命15000小時(shí)……
電源到100度,我還真沒(méi)想過(guò)!我們做的LED日光燈電源,估計(jì)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(rèn)為能做到長(zhǎng)壽命。
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@daibn
艾華的電容我用的很多了。質(zhì)量是不錯(cuò)。但是你的電源發(fā)熱點(diǎn)到了100度,環(huán)境溫度到了80度以上時(shí),你能期望電容有多長(zhǎng)的壽命?耐溫105度的電解電容,按照5000小時(shí)的壽命計(jì)算,每減低10度,壽命增加一倍。那么,環(huán)境溫度在75度時(shí),壽命15000小時(shí)……
電容壽命所謂的增加一倍,就是說(shuō)是原來(lái)的2倍。
105度5000小時(shí)的電容,用在75度環(huán)境應(yīng)該是這樣算:
5000 * 2 * 2 * 2 = 40000小時(shí)
105度 95度 85度 75度
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@lijiexiaohe
小功率的driver認(rèn)證確實(shí)是個(gè)制約,做出來(lái)功耗也比較大
"目前,LED照明行業(yè)已經(jīng)在飛速的發(fā)展。"這篇文章的第一句話(huà),這個(gè)大前提,我就不敢恭維,LED照明行業(yè)在飛速發(fā)展?不要光看評(píng)論報(bào)道,那些磚塊級(jí)別的言語(yǔ),第一句應(yīng)該講是:LED照明炒作在飛速發(fā)展,而非LED照明行業(yè)。一個(gè)大眾消費(fèi)者從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)的產(chǎn)品?何時(shí)已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)行業(yè)了?是業(yè)余DIY的山寨剛剛萌芽罷了。
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