一、LED的出現打破了傳統光源的設計方法與思路,目前有兩種最新的設計理念。
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(lái)設計燈具.情景照明以場(chǎng)所為出發(fā)點(diǎn),旨在營(yíng)造一種漂亮、絢麗的光照環(huán)境,去烘托場(chǎng)景效果,使人感覺(jué)到有場(chǎng)景氛圍。
2.情調照明
是2009年由凱西歐提出的情調照明,以人的需求來(lái)設計燈具。情調照明是以人情感為出發(fā)點(diǎn),從人的角度去創(chuàng )造一種意境般的光照環(huán)境。情調照明與情景照明有所不同,情調照明是動(dòng)態(tài)的,可以滿(mǎn)足人的精神需求的照明方式,使人感到有情調;而情景照明是靜態(tài)的,它只能強調場(chǎng)景光照的需求,而不能表達人的情緒,從某種意義上說(shuō),情調照明涵蓋情景照明。情調照明包含四個(gè)方面:一是環(huán)保節能,二是健康,三是智能化,四是人性化。
二、要想做好LED照明設計關(guān)鍵要在以下幾個(gè)方面努力。
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(gè),所以一些設計師為了降低LED驅動(dòng)成本而使用雙極型功率器件,這樣會(huì )嚴重影響電路的可靠性,因為隨著(zhù)LED驅動(dòng)電路板溫度的提升,雙極型器件的有效工作范圍會(huì )迅速縮小,這樣會(huì )導致器件在溫度上升時(shí)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遠長(cháng)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,很多認為L(cháng)ED燈具的輸入電壓一般是220V,所以耐壓600V足夠了,但是很多時(shí)候電路電壓會(huì )到340V,在有浪涌的時(shí)候,600V的MOSFET很容易被擊穿,從而影響了LED燈具的壽命,實(shí)際上選用600V MOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個(gè)電路板的代價(jià),所以,不要選用600V耐壓的MOSFET,最好選用耐壓超過(guò)700V的MOSFET。
3、 盡量不要使用電解電容
LED驅動(dòng)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,支持者認為如果可以將電路板溫度控制好,依次達成延長(cháng)電解電容壽命的目的,例如選用105度壽命為8000小時(shí)的高溫電解電容,根據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(shí),在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時(shí),在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時(shí),假如實(shí)際工作溫度更低,那么壽命會(huì )更長(cháng)!由此看來(lái),只要選用高品質(zhì)的電解電容對驅動(dòng)電源的壽命是沒(méi)有什么影響的!
還有的支持者認為由無(wú)電解電容帶來(lái)的高紋波電流而導致的低頻閃爍會(huì )對某些人眼造成生理上的不適,幅度大的低頻紋波也會(huì )導致一些數碼像機設備出現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(guò)反對者則認為電解電容會(huì )自然老化,另外,LED燈具的溫度極難控制,所以電解電容的壽命必然會(huì )減少,從而影響LED燈具的壽命。
對此,業(yè)內知名人士解釋,在LED驅動(dòng)電路輸入部分可以考慮不用電解電容,實(shí)際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容,PI的單級PFC/恒流設計可以讓設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(lái)代替電解電容從而提升可靠性,有的人在設計兩級電路的時(shí)候,在輸出采用了一個(gè)400V的電解電容,這會(huì )嚴重影響電路的可靠性,建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。而對于不太關(guān)注調光功能、高溫環(huán)境及需要高可靠性的工業(yè)應用來(lái)說(shuō),不建議采用電解電容進(jìn)行設計。
4、 盡量使用集成MOSFET
如果設計的LED燈具功率不是很高,建議使用集成了MOSFET的LED驅動(dòng)器產(chǎn)品,因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通電阻少,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,一般都有過(guò)熱關(guān)斷功能,在MOSFET過(guò)熱時(shí)會(huì )自動(dòng)關(guān)斷電路達到保護LED燈具的目的,這對LED燈具非常重要,因為L(cháng)ED燈具一般很小巧且難以進(jìn)行空氣散熱。
5、 盡量使用單級架構電路
如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,則整個(gè)電路的效率會(huì )降低到83.6%! PI的LinkSwitch-PH器件同時(shí)將PFC/CC控制器、一個(gè)725 V MOSFET和MOSFET驅動(dòng)器集成到單個(gè)封裝中,將驅動(dòng)電路的效率提升到87%。然而,這樣的器件可大大簡(jiǎn)化電路板布局設計,最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個(gè)元件。省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。LED兩級架構適用于必須使用第二個(gè)恒流驅動(dòng)電路才能使PFC驅動(dòng)LED恒流的舊式驅動(dòng)器。這些設計已經(jīng)過(guò)時(shí),不再具有成本效益,因此在大多數情況下都最好采用單級設計。
通過(guò)以上的講解,我相信大家對LED照明設計又有了一個(gè)全新的認識,離電源設計的完美要求又近了一步,設計就是電源設計師的思想流露,在細節上充分體現了設計者的水平。
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