LED驱动电源设计要点
2021-05-17 15:23:58
当前社会，LED由于其节能省电的优势得到了很大的推广，但LED都需要有个电源来驱动，LED驱动电源的质量好坏将会直接影响LED的寿命，因此如何做好一个LED驱动电源是LED电源设计者的重中之重。
我们所说的LED驱动电源包括数字驱动和模拟驱动两类，数字驱动指数字电路驱动，包括数字调光控制，RGB全彩变幻等。模拟驱动指模拟电路驱动，包括AC恒流开关电源，DC恒流控制电路。驱动电路由组成，包括半导体元件，电阻，电容，电感等，这些元件都有使用寿命，任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效。LED的使用寿命是5-10万小时，按5万小时算，连续点亮，有近6年的寿命。开关电源的寿命是很难达到6年的，市面上的开关电源质保期一般是2-3年，达到6年质保的电源是军品级别的，价格是普通电源的4-6倍，一般的灯具厂是很难接受的。所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。
2、电源设计中的问题
a、功率设计。虽然LED光效高，但是还有80-85%的热能损耗，致使灯具内部有20-30($10.6626)度的温升，如果室温25度情况，灯具内部就有45-55度，电源长时间在高温环境下工作，要保证寿命就必须加大功率余量，一般留到1.5-2倍的余量。
b、元件选型。灯具内部温度45-55度情况下，电源内部温升还有20度左右，则元件附近的温度要达到65-75度。有些元件在高温情况参数会飘移，还有些寿命会缩短，所以器件要选择能在较高温度长时间使用的，特别注意电解电容和导线。
c、电性能设计。开关电源针对LED的参数设计，主要是恒流参数，电流的大小决定LED的亮度，如果批量电流误差较大，则整批灯的亮度不均匀。而且温度的变化也能致使电源输出电流偏移。一般是批量误差控制在+/-5%以内，才能保证灯的亮度一致.LED的正向压降有偏差，电源设计的恒流电压范围要包含LED的电压范围。多个LED串连使用时候，最小压降乘以串连数量为下限电压，最大压降乘以串连数量为上限电压，电源的恒流电压范围要比这个范围稍宽些，一般上下限各留1-2V余量。
d、PCB布板设计。LED灯具留给电源的尺寸较小(除非是电源外置的)，所以在PCB设计上要求较高，要考虑的因素也多。安全距离要留够，要求输入和输出隔离的电源，一次侧电路和二次侧电路要求耐压1500-2000VAC，在PCB上至少要留够3MM的距离。如果是金属外壳的灯具，则整个电源的布板还要考虑高压部分和外壳的安全距离。如果没有空间保证安全距离情况下就要利用其他措施保证绝缘，比如在PCB上打孔，加绝缘纸，灌封绝缘胶等。另外布板还要考虑热量均衡，发热元件要均匀分布，不能集中放置，避免局部温度升高。电解电容远离热源，减缓老化，延长使用寿命。
