LED 전력 드라이버를 설계하는 방법

오늘날에는 LED가 에너지를 절약하기 위해 널리 사용됩니다. 그리고 우리가 알다시피, LED 수명에 직접 영향을 미치는 파워 드라이버가 필요합니다. 따라서 LED 전원 드라이버를 잘 만드는 방법은 LED 전원 공급 장치 설계자에게 가장 중요합니다.

1. 전원 드라이버는 LED 수명에 직접 영향을 미칩니다
LED 파워 드라이버에는 디지털 구동과 아날로그 구동 두 가지 유형이 있으며 디지털 구동은 디지털 디밍 제어, RGB 풀 컬러 변경 등 디지털 회로 구동을 의미합니다. 아날로그 구동은 AC 정전류 스위칭 전원 공급 장치, DC 정전류 제어 회로를 포함한 아날로그 회로 구동을 의미합니다. 드라이버 회로는 반도체 소자, 저항기, 커패시터, 인덕터 등을 포함합니다. 이들 구성 요소는 서비스 수명을 가지며, 이들 중 하나의 고장은 회로 기능의 전체 또는 일부의 고장을 유발합니다. LED의 수명은 약 50,000-100,000 시간입니다. 50,000 시간이고 지속적으로 밝다면 수명은 거의 2 년입니다. 스위칭 전원 공급 장치의 수명은 3 년을 달성하기가 어렵습니다. 일반적으로 시장에서 6-4 년입니다. 최대 6 년의 전원 공급 수명이 최고 수준이며, 일반 조명 공장에서는 수용하기 어려운 일반 가격보다 XNUMX-XNUMX 배 높은 가격입니다. 따라서 LED 램프는 대부분 전원 드라이버 회로에서 고장납니다.

2. 방열
LED는 냉광 원이며 작동 접합 온도가 한계를 초과 할 수 없으므로 설계에 여유를 두어야합니다. 램프를 디자인하려면 외관, 쉬운 설치, 광 분포, 열 등을 고려해야하며, 이러한 모든 요소 사이에서 균형을 잡고 최고의 등기구를 만들어야합니다. LED 램프의 개발 시간은 경험을 배우기에 충분하지 않습니다. 많은 디자인이 시간과 함께 지속적으로 개선됩니다. 일부 LED 제조업체는 다른 회사의 전원 공급 장치를 구매하므로 조명 설계자는 많은 전원 공급 장치를 알지 못합니다. 그들은 LED 방열을 위해 더 큰 공간을 남겨 두었지만 전원 공급 장치를 위해 더 작았습니다. 일반적으로 설계 후 램프에 맞는 전원을 찾을 수 있지만 적절한 전원을 찾기가 어렵습니다.

예를 들어, 램프 내부에 공간이 작거나 내부 온도가 매우 높기 때문에 종종 발생하지만 제조 업체는 전원 공급 장치를 맞추기에는 비용이 너무 낮도록 제어합니다. 그러나 일부 LED 제조업체는 전원 공급 장치를 연구하고 개발할 수 있습니다. 그들은 램프 설계 초기에 먼저 평가하고 전원 공급 장치를 동시에 설계하여 위의 문제를 해결합니다. 디자인하는 동안 LED 램프와 전원 공급 장치의 방열을 고려하여 램프의 전반적인 온도 상승을 제어하여 더 나은 램프를 설계해야합니다.

3. 전원 공급 장치 설계
ㅏ. 파워 디자인. LED의 발광 효율은 높지만 여전히 80-85 %의 열 손실이있어 램프 내부의 온도가 20-30 ($ 10.6626) 정도 상승합니다. 실내 온도가 25도이면 램프 내부에 45-55 도가 있습니다. 고온 환경에서 전원 공급 장치를 장시간 작동해야하는 경우 LED 수명을 보장하기 위해 전원 마진을 1.5-2 배로 늘려야합니다.

비. 구성 요소 선택. 램프 내부 온도가 45-55도이면 전원 공급 장치 내부의 온도가 약 20도 상승하므로 구성 요소 근처의 온도는 65-75도에 도달해야합니다. 일부 구성 요소의 매개 변수는 고온에서 정확하지 않으며 일부 수명도 단축됩니다. 따라서 선택되는 부품은 고온, 특히 전해 커패시터 및 전선에서 장시간 작동 할 수 있어야합니다.

씨. 성능 설계. 스위칭 전원 공급 장치 설계를위한 LED 파라미터는 주로 정전류입니다. 현재 값이 LED 밝기를 결정합니다. 현재 오류가 크면 전체 배치 빛의 밝기가 균일합니다. 또한 온도 변화로 인해 출력 전류 오류가 발생할 수 있습니다. 일반적으로, 배치 오차는 균일 한 빛의 밝기를 보장하기 위해 +/- 5 % 이내로 제어되어야한다. LED 순방향 전압에는 약간의 바이어스가있을 수 있습니다. 전원 공급 장치의 정전류 전압 범위 설계에는 LED 전압 범위가 포함되어야합니다. 복수의 LED를 직렬로 사용하는 경우, 최소 압력 강하에 의해 탠덤 수를 곱한 하한 전압을 얻을 수 있고, 최대 전압 강하에 의해 탠덤 수를 곱한 상한 전압을 얻을 수있다. 전원 공급 장치의 정전류 전압 범위는이 범위보다 약간 넓을 수 있습니다. 일반적으로 상한 및 하한에 대해 1-2V 마진이 남습니다.

디. PCB 디자인. LED 조명이 전원 공급 장치에 남겨 두는 공간이 작기 때문에 (외부 전원 공급 장치 제외) PCB 설계 요구 사항이 높아지고 고려해야 할 요소가 더 많습니다. 안전 거리가 충분해야합니다. 입력 및 출력 절연이 필요한 전원 공급 장치의 내전압은 1500 차 회로 및 2000 차 회로에 3-XNUMXVAC가 필요하며 PCB에서 최소 XNUMXMM 거리를 유지해야합니다. 램프의 껍질이 금속 인 경우 고압 부품의 안전 거리와 전체 PCB의 하우징을 고려해야합니다. 안전한 거리를 확보 할 공간이 충분하지 않은 경우 PCB의 펀치 구멍, 절연지 추가, 포팅 절연 접착제 등과 같은 절연을 보장하기위한 다른 방법을 사용해야합니다. 또한 PCB의 열 균형도 고려해야합니다. . 가열 부품은 온도 상승을 부분적으로 피하기 위해 집중적이 아닌 균일하게 배치해야합니다. 전해 커패시터는 열을 피하여 노화를 늦추고 수명을 연장해야합니다.

이자형. 테스트 표준. LED 전원 드라이버 테스트 표준은 다음과 같습니다. IEC 62384:2006 (LED 모듈용 DC 또는 AC 공급 전자 제어 장치 - 성능 요구 사항) AC & DC 입출력 특성, DC 출력 시작 특성, 고조파 테스트 등을 측정합니다. 테스트하는 동안 전원 공급 장치의 전압과 주파수는 정확도 ±0.5%로 안정적이어야 하며 총 고조파는 3%를 초과하지 않아야 함을 나타냅니다. 고조파 함량은 각 구성 요소의 유효 값의 합으로 정의됩니다. 기본파는 100% 입니다.

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