【导读】随着固态照明工业领域的兴起与不断改进,LED 因其具有高效、节能、寿命长、环保等特点,已成为现今照明技术的可选方案,并逐渐被应用于照明。促使人们关注LED 照明技术的一个关键因素是,其大大降低了能源的消耗,并可实现长期可靠的工作。有理由相信,这种新型的固态照明,必将带来人类照明领域的第三次革命。
当然,采用LED 照明,首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击,外界的各种浪涌脉冲,以及正常工作时的电流限制等,本电路综合了这些因素,从电路设计上尽量避免大电流对 LED 照明灯具的冲击,并将其工作电流稳定在某一范围内,解决了目前LED 照明灯具的亮度衰减问题从而有效地延长其使用寿命。
LED均采用直流驱动,因此在市电与LED 之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成适合LED 的直流电。LED驱动电源按其驱动方式可以分为恒流式和稳压式。恒流式驱动电路输出的电流是恒定的,输出的直流电压随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高。对于稳压电源电路而言,其输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化。
由于LED是电流随电压变化显着的器件,当LED正向导通时,其正向电压的微小变化便可引起LED电流的巨大变化。对于稳压式LED驱动电源而言,当负载变化时,电流波动较大,LED在大电流下工作较长时间会损坏。实验表明当流经LED的实际电流为其允许的最大电流的70 %时,LED的发光效能为最佳。同时,由于发光二极管PN 结的电压温度系数为- 2 mVP℃左右,当LED 散热不良导致温度升高时,其工作电流也会较初始阶段有明显变化,这也是市面上各种LED 产品快速老化的主要原因。显然,保证LED驱动电流稳定对于LED 的防老化显得尤为重要。因此,恒流式驱动电源是比较理想的LED驱动方式。
品牌电源厂家开始重视产品的可靠性设计,从厂家的报导来看大多采用MIL-HDBK-217F手册的元器件计数可靠性预计法,该方法适用于投标建议和早期设计阶段,对产品的MTBF作一个粗略的估计,如:台湾明纬开关电源:明纬采用MIL-HDBK-217F标准,以零件计数法预估产品可靠度的期望值,产品SP-750-12 MTBF=769K小时(Ta=45C);产品在批量生产阶段要采用应力分析法预计MTBF,並用现场反馈的维修数据进行验证 ,可以確保产品的故障率滿足用户的使用要求,如平使用壽命三年保証(故障率<5%)。如果驱动电源平均无故障时间MTBF为10万小时, 路灯每天工作10小时, 则驱动电源年故障率而大约为3%, 相当于传统鈉灯的年故障率水平。
所以说恒流驱动是LED驱动的唯一方式,没有选择的余地。所谓的恒压,只是采用了稳压电源,LED是受驱动IC控制来恒流,最终还是恒流的,但这种方式系统效率不高,所以在照明上不采用,因为照明需要较高的效率指标。