Zaawansowane udogodnienia Wydajna produkcjaAby spopularyzować oprawy LED, należy nie tylko znacznie obniżyć koszty, ale także rozwiązać problemy techniczne. Jak rozwiązać problemy związane z efektywnością energetyczną i niezawodnością, Doug Bailey, wiceprezes ds. Marketingu w PowerIntegrations, podzielił się doświadczeniem związanym z wydajnym i niezawodnym projektowaniem sterowników LED.
Po pierwsze, nie używaj dwubiegunowych urządzeń zasilających
Doug Bailey wskazał, że ponieważ dwubiegunowe urządzenia zasilające są tańsze niż MOSFET, zwykle około 2 centów, niektórzy projektanci używają dwubiegunowych urządzeń zasilających w celu obniżenia kosztów napędu LED, co może poważnie wpłynąć na niezawodność obwodu z powodu diod LED. Wraz ze wzrostem temperatury płyty sterownika efektywny zasięg działania urządzenia bipolarnego gwałtownie maleje. Spowoduje to nieprawidłowe działanie urządzenia, gdy temperatura wzrośnie, co wpłynie na niezawodność lampy LED. Prawidłowym sposobem jest wybranie urządzenia MOSFET i żywotności urządzenia MOSFET. Jest znacznie dłuższy niż urządzenie bipolarne.
Po drugie, staraj się nie używać kondensatorów elektrolitycznych
Czy chcesz zastosować kondensatory elektrolityczne w obwodzie sterownika LED? Są zwolennicy i przeciwnicy. Zwolennicy uważają, że jeśli temperatura płyty może być kontrolowana, cel przedłużenia żywotności kondensatora elektrolitycznego można osiągnąć z kolei. Na przykład wybiera się wysokotemperaturowy kondensator elektrolityczny o żywotności 105 stopni i żywotności 8000 godzin, zgodnie z empirycznym wzorem na żywotność kondensatora elektrolitycznego. „Za każdym razem, gdy temperatura jest obniżana o 10 stopni, żywotność jest podwojona”, wtedy żywotność wynosi 16 000 godzin w środowisku 95 stopni, żywotność 32 000 godzin w środowisku 85 stopni, a żywotność 64 000 godzin w środowisku 75 stopni, jeśli temperatura pracy jest niższa, więc żywotność będzie dłuższa! Z tego punktu widzenia, o ile wybór wysokiej jakości kondensatorów elektrolitycznych nie ma wpływu na żywotność mocy napędu!
Inni zwolennicy uważają, że migotanie niskiej częstotliwości spowodowane wysokim prądem tętnienia powodowanym przez kondensatory bezprądowe spowoduje dyskomfort fizjologiczny dla oczu niektórych osób. Duża amplituda tętnienia niskiej częstotliwości spowoduje również, że niektóre aparaty cyfrowe będą wyglądały na słabe. Jasna, ciemna siatka migoczących świateł. Dlatego wysokiej jakości źródła światła nadal potrzebują kondensatorów elektrolitycznych. Jednak przeciwnicy uważają, że kondensatory elektrolityczne naturalnie się zestarzeją. Ponadto temperatura lamp LED jest niezwykle trudna do kontrolowania, więc żywotność kondensatorów elektrolitycznych nieuchronnie spadnie, wpływając w ten sposób na żywotność lamp LED.
W związku z tym Doug Bailey uważa, że część wejściową obwodu sterownika LED można rozważyć bez kondensatorów elektrolitycznych. W rzeczywistości PI LinkSwitch-PH może oszczędzać kondensatory elektrolityczne. Jednostopniowa konstrukcja PI / stałoprądowa PI pozwala projektantom zaoszczędzić dużą pojemność. Kondensator w obwodzie wyjściowym można zastosować kondensatory ceramiczne wysokiego napięcia zamiast kondensatorów elektrolitycznych, aby poprawić niezawodność. „Niektóre osoby projektują obwód dwustopniowy z wykorzystaniem kondensatora elektrolitycznego 400 V na wyjściu, co poważnie wpłynie na obwód. Niezawodność, zaleca się stosowanie kondensatorów ceramicznych do obwodów jednostopniowych” - podkreślił. „W zastosowaniach przemysłowych, które są mniej zainteresowane ściemnianiem, środowiskami o wysokiej temperaturze i tam, gdzie wymagana jest wysoka niezawodność, zdecydowanie nie zalecam stosowania kondensatorów elektrolitycznych do projektowania”.
Po trzecie, napięcie wytrzymałe MOSFET nie powinno być niższe niż 700 V.
MOSFET 600 V są tańsze. Wiele osób uważa, że napięcie wejściowe lamp LED wynosi zwykle 220 V, więc wystarczy wytrzymać napięcie 600 V, ale w wielu przypadkach napięcie obwodu osiągnie 340 V. W przypadku przepięcia MOSFET 600 V łatwo się psuje. W związku z tym wpływa to na żywotność lampy LED. W rzeczywistości wybór 600 V MOSFET może zaoszczędzić pewien koszt, ale koszt całej płytki drukowanej jest opłacony. Dlatego „Nie używaj tranzystora MOSFET o napięciu 600 V i lepiej jest zastosować tranzystor MOSFET o napięciu przekraczającym 700 V.” Podkreślił.
Po czwarte, spróbuj użyć obwodu architektury jednostopniowej
Doug powiedział, że niektóre obwody LED wykorzystują dwustopniową architekturę, a mianowicie architekturę „PFC (Power Factor Correction) + izolowana przetwornica DC / DC”, co obniży wydajność obwodu. Na przykład, jeżeli wydajność PFC wynosi 95%, a wydajność sekcji DC / DC wynosi 88%, wydajność całego obwodu zostanie zmniejszona do 83,6%! „Urządzenie LinkSwitch-PH PI łączy kontroler PFC / CC, MOSFET 725 V i sterownik MOSFET w jednym pakiecie, zwiększając wydajność obwodu sterownika do 87%!” Doug podkreśla: „To urządzenie znacznie upraszcza układ płyty”. Zaprojektowany, aby wyeliminować do 25 elementów używanych w tradycyjnych izolowanych konstrukcjach typu flyback! Wyeliminowane elementy obejmują kondensatory elektrolityczne o wysokim napięciu i transoptory. ”Doug twierdzi, że dwustopniowa architektura LED nadaje się do stosowania z drugim napędem stałoprądowym. Obwód pozwala PFC na doprowadzenie stałego prądu LED do starego sterownika. Te projekty są przestarzałe i nie są już opłacalne, dlatego w większości przypadków najlepiej jest zastosować konstrukcję jednoetapową.
Po piąte, spróbuj użyć urządzeń MOSFET
Jeśli oprawy LED nie są zaprojektowane tak, aby były bardzo mocne, Doug zaleca stosowanie sterownika LED ze zintegrowanymi tranzystorami MOSFET, ponieważ zaletą tego jest to, że zintegrowane tranzystory MOSFET mają mniejszą rezystancję i wytwarzają mniej ciepła niż dyskretne, oprócz zintegrowanych tranzystorów MOSFET. Sterownik i FET są na ogół razem i ogólnie mają funkcję wyłączania termicznego. Gdy MOSFET jest przegrzany, obwód jest automatycznie wyłączany w celu ochrony lampy LED. Jest to bardzo ważne w przypadku lampy LED, ponieważ lampa LED jest ogólnie mała i trudno jest ją rozproszyć. . „Czasami diody LED mogą powodować poparzenia z powodu przegrzania, ale nasze rozwiązanie nigdy nie było takie” - powiedział.