當(dāng)然,采用LED 照明,首先需要考慮的是其亮度、成本以及壽命。由于影響LED壽命的主要原因是其頻繁啟動瞬間的電流沖擊,外界的各種浪涌脈沖,以及正常工作時的電流限制等,本電路綜合了這些因素,從電路設(shè)計(jì)上盡量避免大電流對 LED 照明燈具的沖擊,并將其工作電流穩(wěn)定在某一范圍內(nèi),解決了目前LED 照明燈具的亮度衰減問題從而有效地延長其使用壽命。
LED均采用直流驅(qū)動,因此在市電與LED 之間需要加一個電源適配器即LED驅(qū)動電源。它的功能是把交流市電轉(zhuǎn)換成適合LED 的直流電。LED驅(qū)動電源按其驅(qū)動方式可以分為恒流式和穩(wěn)壓式。恒流式驅(qū)動電路輸出的電流是恒定的,輸出的直流電壓隨著負(fù)載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化,負(fù)載阻值小,輸出電壓就低,負(fù)載阻值越大,輸出電壓也就越高。對于穩(wěn)壓電源電路而言,其輸出的電壓是固定的,而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化。
由于LED是電流隨電壓變化顯著的器件,當(dāng)LED正向?qū)〞r,其正向電壓的微小變化便可引起LED電流的巨大變化。對于穩(wěn)壓式LED驅(qū)動電源而言,當(dāng)負(fù)載變化時,電流波動較大,LED在大電流下工作較長時間會損壞。實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)流經(jīng)LED的實(shí)際電流為其允許的最大電流的70 %時,LED的發(fā)光效能為最佳。同時,由于發(fā)光二極管PN 結(jié)的電壓溫度系數(shù)為- 2 mVP℃左右,當(dāng)LED 散熱不良導(dǎo)致溫度升高時,其工作電流也會較初始階段有明顯變化,這也是市面上各種LED 產(chǎn)品快速老化的主要原因。顯然,保證LED驅(qū)動電流穩(wěn)定對于LED 的防老化顯得尤為重要。因此,恒流式驅(qū)動電源是比較理想的LED驅(qū)動方式。
品牌電源廠家開始重視產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì),從廠家的報(bào)導(dǎo)來看大多采用MIL-HDBK-217F手冊的元器件計(jì)數(shù)可靠性預(yù)計(jì)法,該方法適用于投標(biāo)建議和早期設(shè)計(jì)階段,對產(chǎn)品的MTBF作一個粗略的估計(jì),如:臺灣明緯開關(guān)電源:明緯采用MIL-HDBK-217F標(biāo)準(zhǔn),以零件計(jì)數(shù)法預(yù)估產(chǎn)品可靠度的期望值,產(chǎn)品SP-750-12 MTBF=769K小時(Ta=45C);產(chǎn)品在批量生產(chǎn)階段要采用應(yīng)力分析法預(yù)計(jì)MTBF,並用現(xiàn)場反饋的維修數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證 ,可以確保產(chǎn)品的故障率滿足用戶的使用要求,如平使用壽命三年保証(故障率<5%)。如果驅(qū)動電源平均無故障時間MTBF為10萬小時, 路燈每天工作10小時, 則驅(qū)動電源年故障率而大約為3%, 相當(dāng)于傳統(tǒng)鈉燈的年故障率水平。
所以說恒流驅(qū)動是LED驅(qū)動的唯一方式,沒有選擇的余地。所謂的恒壓,只是采用了穩(wěn)壓電源,LED是受驅(qū)動IC控制來恒流,最終還是恒流的,但這種方式系統(tǒng)效率不高,所以在照明上不采用,因?yàn)檎彰餍枰^高的效率指標(biāo)。