論電源設(shè)計那些事兒，怎樣做好LED照明設(shè)計？

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2013-12-31

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 一、LED的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)光源的設(shè)計方法與思路，目前有兩種最新的設(shè)計理念。

1.情景照明:是2008年由飛利浦提出的情景照明，以環(huán)境的需求來設(shè)計燈具.情景照明以場所為出發(fā)點，旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環(huán)境，去烘托場景效果，使人感覺到有場景氛圍。

2.情調(diào)照明：是2009年由凱西歐提出的情調(diào)照明，以人的需求來設(shè)計燈具。情調(diào)照明是以人情感為出發(fā)點，從人的角度去創(chuàng)造一種意境般的光照環(huán)境。情調(diào)照明與情景照明有所不同，情調(diào)照明是動態(tài)的，可以滿足人的精神需求的照明方式， LED置換工程，LED天花燈，使人感到有情調(diào);而情景照明是靜態(tài)的， led室內(nèi)照明，它只能強(qiáng)調(diào)場景光照的需求，辦公照明，照明產(chǎn)品，而不能表達(dá)人的情緒，LED筒燈，從某種意義上說，情調(diào)照明涵蓋情景照明。情調(diào)照明包含四個方面：一是環(huán)保節(jié)能，二是健康，三是智能化，四是人性化。

二、要想做好led照明設(shè)計關(guān)鍵要在以下幾個方面努力了。

1、 不要使用雙極型功率器件

Doug Bailey指出由于雙極型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一個，所以一些設(shè)計師為了降低led驅(qū)動成本而使用雙極型功率器件，這樣會嚴(yán)重影響電路的可靠性，因為隨著LED驅(qū)動電路板溫度的提升， LED置換工程，雙極型器件的有效工作范圍會迅速縮小，這樣會導(dǎo)致器件在溫度上升時故障從而影響LED燈具的可靠性，正確的做法是要選用MOSFET器件，MOSFET器件的使用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于雙極型器件。

2、 不要選用耐壓600V的MOSFET

耐壓600V的MOSFET比較便宜，很多認(rèn)為LED燈具的輸入電壓一般是220V,所以耐壓600V足夠了，高質(zhì)量，但是很多時候電路電壓會到340V,在有浪涌的時候，600V的MOSFET很容易被擊穿，從而影響了LED燈具的壽命，實際上選用600V MOSFET可能節(jié)省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價，所以，不要選用600V耐壓的MOSFET,最好選用耐壓超過700V的MOSFET。

3、 盡量不要使用電解電容

LED驅(qū)動電路中到底要不要使用電解電容?目前有支持者也有反對者，支持者認(rèn)為如果可以將電路板溫度控制好，設(shè)計，依次達(dá)成延長電解電容壽命的目的，例如選用105度壽命為8000小時的高溫電解電容，根據(jù)通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度，壽命增加一倍”,那么它在95度環(huán)境下工作壽命為16000小時，在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時，CCC認(rèn)證，在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時，假如實際工作溫度更低，質(zhì)量，那么壽命會更長!由此看來，只要選用高品質(zhì)的電解電容對驅(qū)動電源的壽命是沒有什么影響的!

還有的支持者認(rèn)為由無電解電容帶來的高紋波電流而導(dǎo)致的低頻閃爍會對某些人眼造成生理上的不適，幅度大的低頻紋波也會導(dǎo)致一些數(shù)碼像機(jī)設(shè)備出現(xiàn)差頻閃爍的亮暗柵格。所以，高品質(zhì)光源燈具還是需要電解電容的。不過反對者則認(rèn)為電解電容會自然老化，另外，LED燈具的溫度極難控制，照明資質(zhì)，所以電解電容的壽命必然會減少，從而影響LED燈具的壽命。

對此，業(yè)內(nèi)知名人士解釋，在LED驅(qū)動電路輸入部分可以考慮不用電解電容，實際上使用PI的linkSwitch-PH就可以省去電解電容，PI的單級PFC/恒流設(shè)計可以讓設(shè)計師省去大容量電容，在輸出電路中，可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性，有的人在設(shè)計兩級電路的時候，在輸出采用了一個400V的電解電容，這會嚴(yán)重影響電路的可靠性，商業(yè)照明燈具，建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。而對于不太關(guān)注調(diào)光功能、高溫環(huán)境及需要高可靠性的工業(yè)應(yīng)用來說，不建議采用電解電容進(jìn)行設(shè)計。

4、 盡量使用集成MOSFET

如果設(shè)計的LED燈具功率不是很高，建議使用集成了MOSFET的LED驅(qū)動器產(chǎn)品，因為這樣做的好處是集成MOSFET的導(dǎo)通電阻少，產(chǎn)生的熱量要比分立的少，另外，就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起，LED照明工程，一般都有過熱關(guān)斷功能，在MOSFET過熱時會自動關(guān)斷電路達(dá)到保護(hù)LED燈具的目的，這對LED燈具非常重要，因為LED燈具一般很小巧且難以進(jìn)行空氣散熱。

5、 盡量使用單級架構(gòu)電路

如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,則整個電路的效率會降低到83.6%! PI的linkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控制器、一個725 V MOSFET和MOSFET驅(qū)動器集成到單個封裝中，LED射燈，將驅(qū)動電路的效率提升到87%。然而，這樣的器件可大大簡化電路板布局設(shè)計，最多能省去傳統(tǒng)隔離反激式設(shè)計中所用的25個元件。省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。LED兩級架構(gòu)適用于必須使用第二個恒流驅(qū)動電路才能使PFC驅(qū)動LED恒流的舊式驅(qū)動器。這些設(shè)計已經(jīng)過時，不再具有成本效益，因此在大多數(shù)情況下都最好采用單級設(shè)計。