揭秘LED驱动电源高可靠性“长寿命之道”

揭秘LED驱动电源高可靠性“长寿命之道”

面对LED光源寿命的延长及可靠性的不断提升，如何让驱动电源也能够紧跟这一节拍一直都是业内共同面临的问题。               
       LED驱动电源性能要求颇高             
       在世界各大专业照明和电子公司的关注和推动下，LED发光效率已经节节攀升，光衰也有了根本改善。目前，设计优良的照明系统其寿命一般能够长至50000小时以上。但是，这必须建立在灯具电子装置部分，特别是驱动电源也能够相应长寿命和高可靠性的基础之上。            
       不同于白炽灯采用工频电源供电，无需驱动电路，也不同于荧光灯、节能灯的供电方式，LED是一种新型非线伏安特性元件，需低电压驱动，因此要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。            
       设计电源首先要保证稳定性，再就是安全性，因此LED驱动电源产品在投入市场之前必须经过系列全面的仿真测试。此外，市场对LED室内照明产品的驱动电源也提出了新的要求，即体积小，效率要高。为此，生产商可能逐渐以集成式的电路模式取代之前的分离式电路模式。而芯片也可能会选用一些智能芯片，高集成度芯片。          
       寿命延长之道         
       要让LED驱动电源能安稳的运行，根本问题在于延长其使用寿命。有专家指出要想提升电源的寿命，首先要按照高标准和高要求进行设计；其次设计出来后，必须要经过全面、科学和详细地测试，并计算出电源的MTBF（平均故障时隔时间），再根据不足的地方进行反复优化和评估测试。        
       LED驱动电源一般都是封装在电源外壳之内的，所以内部元器件工作而聚集较高温度，再加上光源产生的废热，无疑就成了影响整个寿命的隐形杀手。因为电容这些元器件在高温情况下容易坏，为了隔热很多灯具厂在设计的时候都将光源和电源分开设计，做到热电隔离处理。不过，有些灯具的设计也导致无法隔离。对于T8，T10日光灯管，电源完全可以放进去，而T4，T5体积较小，驱动放不进去了，所以只能采取外置到支架里面。内置温度相对来说要高一点，但是这也是没有办法的，现在市场上普遍采取这种方式。       
       有专家还指出使用无灌胶的开放式电源可以有效散热。具体来说，将发热器件直接固定在电源腔的铝质盖板上可实现传导散热，电源的温升将得到有效的控制，提高电源效率，非常有利于延长电源的寿命。       
       尽管厂商采取种种措施，但是电源寿命要想达到几万小时，有一个致命问题需要逾越，那就是电解液。目前，台湾明纬电源是用日本红宝石最好的电容，里面电解液的寿命也就是1—1.5万个小时，最多也就达到2万小时。要想从电容上面加以改善，可考虑用陶瓷电容等代替。但是那样成本会提高很多，客户可能很难接受。        
       业界的工程师都有一个共识，LED占整个灯具产品的成本份额并不高。他们会用一些军工品来提高产品的寿命，对成本的影响并不是很大。        
       隔离与非隔离之争  　　        
       高功率LED驱动器通常需要绝缘隔离，以达到UL标准，那么目前市场的LED灯具采用隔离和非隔离的情况如何？       
       非隔离电源是我们市面上现在最常用的。其输入端（AC220V）与输出端（DC）是共地的，而隔离电源是不共地的。是否采用隔离式电源，主要是看灯具的外壳是不是金属件，即金属件的多数采用隔离的电源。另外采用隔离式电源的话，在过认证的时候会容易过。而非隔离电源主要于绝缘的灯具外壳。目前，很多人都是用非绝缘的驱动在金属外壳的灯具里，并在非隔离电源外面加上绝缘层（如塑料胶管之类）。非隔离的电源前面有AC220V输入的时候有L，N两条线。其中有一条会直接通到输出端，但有时不知道哪一条是L，哪一条是N，很可能发生触电。因此，非隔离电源相对来说不是很安全。但是在一般情况下绝缘材料在抗耐压3.75KV的情况下是不会有问题的。也就是说一般压耐达到3.75KV是不会轻易把绝缘材料破坏而产生触电。隔离式的驱动就没有这么麻烦，它输入220V之后会有变压器改变电压，而不会直接接通到输出端。目前，LED室内照明大部分是非隔离的，但室外照明因为要面对雷击、降雨等外在的复杂环境，像大功率LED路灯基本是采用隔离式电源。        
       目前国内市场，还是采用非隔离的产品会多一些，价格相对要便宜些。若采用隔离，电源效率会低一些，大概在80%多，而非隔离电源的效率会高到90%以上。预计在今后相当长的一段时间内，LED隔离驱动电源和非隔离驱动电源将会共同存在。（责编：Anna）

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