10個可能導(dǎo)致LED驅(qū)動失效的原因

基本上可以說led驅(qū)動器的主要作用是將輸入的交流電壓源轉(zhuǎn)換為輸出電壓可隨led

vf(正向?qū)▔航底兓碾娏髟?。做為led照明中的關(guān)鍵部件，led驅(qū)動器的品質(zhì)直接影響到整體燈具的可靠性及穩(wěn)定性。本文從led驅(qū)動等相關(guān)技術(shù)及客戶應(yīng)用經(jīng)驗出發(fā)，整理分析燈具設(shè)計及應(yīng)用中諸多的失效情況：

1、未考慮led燈珠vf變化范圍，導(dǎo)致燈具效率低，甚至工作不穩(wěn)定

led燈具負(fù)載端，一般由若干數(shù)量的led串并 聯(lián)組成，其工作電壓vo=vf*ns，其中ns表示led串聯(lián)數(shù)量。led的vf隨溫度變動而變動，一般情況下，在恒定電流時，高溫時vf變低，低溫時vf變高。因此，高溫時led燈具負(fù)載工作電壓對應(yīng)為vol，低溫時led燈具負(fù)載工作電壓對應(yīng)為voh。在選用led驅(qū)動器時需考慮驅(qū)動器輸出電壓范圍大于vol~voh。

如果選用的led驅(qū)動器最大輸出電壓低于voh，可能導(dǎo)致低溫時燈具的最大功率達不到實際所需功率，如果選用的led驅(qū)動器最低電壓高于vol，則高溫時可能驅(qū)動器輸出超出工作范圍，工作不穩(wěn)定，燈具會有閃爍等情況。

但綜合成本及效率考慮，不能一味追求led驅(qū)動器超寬輸出電壓范圍：因為驅(qū)動器電壓只在某一個區(qū)間時，驅(qū)動器效率才是最高的。超過范圍后效率、功率因數(shù)(pf)都會變差，同時驅(qū)動器輸出電壓范圍設(shè)計太寬，則導(dǎo)致成本升高，效率無法優(yōu)化。

2、未考慮功率余量及降額要求

一般情況下，led驅(qū)動器的標(biāo)稱功率是指額定環(huán)境、額定電壓情況下測得的數(shù)據(jù)。考慮到不同客戶會有不同的應(yīng)用，多數(shù)led驅(qū)動器供應(yīng)商會在自家的產(chǎn)品規(guī)格書上提供功率降額曲線(常見的有負(fù)載vs環(huán)境溫度降額曲線及負(fù)載vs輸入電壓降額曲線)。

圖1 負(fù)載vs環(huán)境溫度的功率降額曲線

如圖1所示，紅色曲線表示led驅(qū)動器在輸 入120vac情況下，其負(fù)載隨環(huán)境溫度變化的功率降額曲線。當(dāng)環(huán)境溫度低于50℃時，驅(qū)動器允許100%滿載，當(dāng)環(huán)境溫度高達70℃時，驅(qū)動器只能降額到60%的負(fù)載，當(dāng)環(huán)境溫度在50-70℃之間變化時，驅(qū)動器負(fù)載隨溫度上升而線性下降。

藍色曲線則表示led驅(qū)動器在輸入230vac或 277vac情況下，其負(fù)載隨環(huán)境溫度變化的功率降額曲線，其原理類同。

圖2 負(fù)載vs輸入電壓的功率降額曲線

如圖2所示，藍色曲線表示led驅(qū)動器在環(huán)境溫度55℃時，其輸出功率隨輸入電壓變化的降額曲線。當(dāng)輸入電壓為140vac時，驅(qū)動器的負(fù)載允許100%滿載，隨著輸入電壓下調(diào)；若輸出功率不變，輸入電流將上升，導(dǎo)致輸入端損耗加大，效率降低，器件溫度上升，個別溫度點將可能超標(biāo)，甚至可能導(dǎo)致器件失效。

因此，如圖2當(dāng)輸入電壓小于140vac時，要求驅(qū)動器的輸出負(fù)載隨輸入電壓減小而線性減小?？炊缟辖殿~曲線及相應(yīng)要求后，選用led驅(qū)動器時就應(yīng)該根據(jù)實際使用時的環(huán)境溫度情況及輸入電壓情況，綜合考慮及選擇，并適當(dāng)留出降額余量。

3、不了解led的工作特性

曾有客戶要求燈具輸入功率為固定值，固定5%誤差，只能針對每盞燈去調(diào)節(jié)輸出電流達到指定功率。由于不同工作環(huán)境溫度，及點燈時間不同，每一盞燈的功率還是會有較大差異。

客戶提出這樣的要求，雖然有其市場推廣及商務(wù)因數(shù)的考慮。但是，led的伏安特性決定led驅(qū)動器為恒定電流源，其輸出電壓隨led負(fù)載串聯(lián)電壓vo變化而變化，在驅(qū)動器整機效率基本不變的情況下，其輸入功率隨vo變化。

同時，led驅(qū)動器在熱平衡后整體效率會有所上升，在相同輸出功率的條件下，相比于開機時刻，輸入功率會下降。

所以，led驅(qū)動器的應(yīng)用者在擬定需求時，應(yīng)先了解led的工作特性，避免提出一些不符合工作特性原理的指標(biāo)，同時避免出現(xiàn)遠(yuǎn)超實際需求的指標(biāo)，避免質(zhì)量過剩和成本浪費。