LED驅動電源設計要點
2021-05-17 15:23:58
當前社會，LED由于其節能省電的優勢得到了很大的推廣，但LED都需要有個電源來驅動，LED驅動電源的質量好壞將會直接影響LED的壽命，因此如何做好一個LED驅動電源是LED電源設計者的重中之重。
我們所說的LED驅動電源包括數字驅動和模擬驅動兩類，數字驅動指數字電路驅動，包括數字調光控制，RGB全彩變幻等。模擬驅動指模擬電路驅動，包括AC恒流開關電源，DC恒流控制電路。驅動電路由組成，包括半導體元件，電阻，電容，電感等，這些元件都有使用壽命，任何一個器件失效都會導致整個電路的失效或者部分功能失效。LED的使用壽命是5-10萬小時，按5萬小時算，連續點亮，有近6年的壽命。開關電源的壽命是很難達到6年的，市面上的開關電源質保期一般是2-3年，達到6年質保的電源是軍品級別的，價格是普通電源的4-6倍，一般的燈具廠是很難接受的。所以LED燈具的故障多為驅動電路故障。
2、電源設計中的問題
a、功率設計。雖然LED光效高，但是還有80-85%的熱能損耗，致使燈具內部有20-30($10.6626)度的溫升，如果室溫25度情況，燈具內部就有45-55度，電源長時間在高溫環境下工作，要保證壽命就必須加大功率余量，一般留到1.5-2倍的余量。
b、元件選型。燈具內部溫度45-55度情況下，電源內部溫升還有20度左右，則元件附近的溫度要達到65-75度。有些元件在高溫情況參數會飄移，還有些壽命會縮短，所以器件要選擇能在較高溫度長時間使用的，特別注意電解電容和導線。
c、電性能設計。開關電源針對LED的參數設計，主要是恒流參數，電流的大小決定LED的亮度，如果批量電流誤差較大，則整批燈的亮度不均勻。而且溫度的變化也能致使電源輸出電流偏移。一般是批量誤差控制在+/-5%以內，才能保證燈的亮度一致.LED的正向壓降有偏差，電源設計的恒流電壓范圍要包含LED的電壓范圍。多個LED串連使用時候，最小壓降乘以串連數量為下限電壓，最大壓降乘以串連數量為上限電壓，電源的恒流電壓范圍要比這個范圍稍寬些，一般上下限各留1-2V余量。
d、PCB布板設計。LED燈具留給電源的尺寸較小(除非是電源外置的)，所以在PCB設計上要求較高，要考慮的因素也多。安全距離要留夠，要求輸入和輸出隔離的電源，一次側電路和二次側電路要求耐壓1500-2000VAC，在PCB上至少要留夠3MM的距離。如果是金屬外殼的燈具，則整個電源的布板還要考慮高壓部分和外殼的安全距離。如果沒有空間保證安全距離情況下就要利用其他措施保證絕緣，比如在PCB上打孔，加絕緣紙，灌封絕緣膠等。另外布板還要考慮熱量均衡，發熱元件要均勻分布，不能集中放置，避免局部溫度升高。電解電容遠離熱源，減緩老化，延長使用壽命。
