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開關電源也許不適合LED驅動

日前,在參加一次有關LED路燈設計的研討會中,有人列舉了LED路燈存在的問題,實在是多得難以想像,這個神話般的領域一下子變得暗淡無光,本人最關注的問題是,LED燈的失效不光表現在LED的光衰,散熱,二次配光問題,而電源這個被看作是LED技術里最下游的東西也存在很大的問題,表現在炸電容,燒IC,因此有人懷疑這些是否與LED本身的伏安特性有關,因此又有人懷疑目前以開關電源為基礎的LED電源是否不再適合LED的驅動,但如果不用開關電源,又會是什么樣的電源變換方法呢?

請各位大俠踴躍發言.

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gmgdxu
LV.4
2
2010-07-05 08:31
不用開關電源用什么電源```線性電源?出非把LED做成市電交流供電使用的,那樣什么電源都不用了。
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2010-07-05 13:55
@gmgdxu
不用開關電源用什么電源```線性電源?出非把LED做成市電交流供電使用的,那樣什么電源都不用了。
      當然是與LED的伏安特性有關。同樣的開關電源,用來驅動LED的時候,它就是容易炸IC,燒MOS,炸電解電容。主要是LED的非線性造成的,因此在批量生產LED照明產品的時候,總會發現驅動電源有壞的。引導原因乃是電網浪涌造成的。這是目前LED燈具在技術上最大的一個瓶頸問題。不用什么專家論證,本人早在原先就提出這個LED浪涌的問題了,可那時由于很多人感知的問題,并不能明白我所說的意思,還來攻擊我的正確觀點。而我的論點是從大量實踐中得來的,我做LED電源已經快四年,是業內最早的一批人士,也是這批人士中對開關電源研究較深的人士。以下就是我那時發的原帖。
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2010-07-05 14:00
@半導狂人
     當然是與LED的伏安特性有關。同樣的開關電源,用來驅動LED的時候,它就是容易炸IC,燒MOS,炸電解電容。主要是LED的非線性造成的,因此在批量生產LED照明產品的時候,總會發現驅動電源有壞的。引導原因乃是電網浪涌造成的。這是目前LED燈具在技術上最大的一個瓶頸問題。不用什么專家論證,本人早在原先就提出這個LED浪涌的問題了,可那時由于很多人感知的問題,并不能明白我所說的意思,還來攻擊我的正確觀點。而我的論點是從大量實踐中得來的,我做LED電源已經快四年,是業內最早的一批人士,也是這批人士中對開關電源研究較深的人士。以下就是我那時發的原帖。
                    

      LED燈具的致命缺陷—浪涌電壓

所有的LED燈具都有這種致命的缺陷,而且至今為止,沒有人提出過好的解決辦法.所有搞LED電源的,或是搞LED成品燈具的,都對這個問題避而不談,裝作不知道,然而實際量產,這個問題更是層出不窮,當然還有更多不怎么懂的人,完全搞不明白是怎么回事.
     現象描述:最常見的問題,就是做一個工程,幾百臺燈,經常會無緣無故的損壞,常見的就象一條街上裝的LED路燈,時不時不亮,經常壞,修了又壞,壞了再修.還有 LED日光燈,很多用非隔離電源,量產時經常發現有炸壞的,根本原因都在這里.都是浪涌電壓造成,浪涌電壓產生的原因很多,常見的就是室外雷擊,或者是大的負載開啟,關斷,電壓雜波之類.照書面上的講法,就是一個很高的電壓,經常達到上千伏,瞬間加在輸入電源端,然后從輸入電源端轉導到輸出端.
    我們知道,開關電源的PWM調整,都是需要若干個時鐘周期的,而如果輸入電壓瞬間變化(高達上千伏),而時間很短(幾十,幾百MS),這時開關電源根本沒有時間去調整,這時的表現就是瞬間的高壓傳導到輸出端,尤其是現在LED日光燈用的降壓電路,因為負載是串在300V高壓電路中的,300V高壓瞬間變大,這個高壓瞬間就加到了輸出端.隔離的電源會好些,但很多也是難逃厄運.
    有人說用TVS,扼流圈,X電容,事實上用處都不大.因為工作在正常電流下的LED對電壓變化很敏感.我們知道,LED工作在穩定電流時,如草帽燈,工作在20MA時,穩定電壓在3.1V左右,其兩端所加電壓增加0.1V時,其兩端的電流并不是增加百分之幾,而是可能增加百分之幾十,增加0.5V,也不是增加百分之幾十,而是增加百分之幾百,即好幾倍,雖然以上那幾個元件,能起一點作用,但經過TVS過濾過的電壓,還是有400V以上,這個電壓依然會讓輸出端電流猛的增加,這時輸出就相當于短路,非隔離電源的表現就是瞬間炸壞恒流環,甚至開關管,直接導致LED全軍覆沒,隔離電源的現象就是炸壞開關管,導致燈不亮.這才是根本原因.這是由LED特性決定的.
    很多恒壓電源,象12V普通的恒壓電源,在帶一些其它的負載時,往往發現損壞率很低,但同樣的電源,用來三個一串,數串再并點LED時,往往發現很多炸壞的,原因就在這里,因為LED的負載特性,其更容易損壞自身和損壞電源.

    請大家清醒認識到LED照明燈具的致命缺限,有解決辦法的也請提出來大家探討一下.

原帖:http://bbs.dianyuan.com/topic/513609
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2010-07-05 23:04
@半導狂人
                         LED燈具的致命缺陷—浪涌電壓所有的LED燈具都有這種致命的缺陷,而且至今為止,沒有人提出過好的解決辦法.所有搞LED電源的,或是搞LED成品燈具的,都對這個問題避而不談,裝作不知道,然而實際量產,這個問題更是層出不窮,當然還有更多不怎么懂的人,完全搞不明白是怎么回事.    現象描述:最常見的問題,就是做一個工程,幾百臺燈,經常會無緣無故的損壞,常見的就象一條街上裝的LED路燈,時不時不亮,經常壞,修了又壞,壞了再修.還有LED日光燈,很多用非隔離電源,量產時經常發現有炸壞的,根本原因都在這里.都是浪涌電壓造成,浪涌電壓產生的原因很多,常見的就是室外雷擊,或者是大的負載開啟,關斷,電壓雜波之類.照書面上的講法,就是一個很高的電壓,經常達到上千伏,瞬間加在輸入電源端,然后從輸入電源端轉導到輸出端.    我們知道,開關電源的PWM調整,都是需要若干個時鐘周期的,而如果輸入電壓瞬間變化(高達上千伏),而時間很短(幾十,幾百MS),這時開關電源根本沒有時間去調整,這時的表現就是瞬間的高壓傳導到輸出端,尤其是現在LED日光燈用的降壓電路,因為負載是串在300V高壓電路中的,300V高壓瞬間變大,這個高壓瞬間就加到了輸出端.隔離的電源會好些,但很多也是難逃厄運.    有人說用TVS,扼流圈,X電容,事實上用處都不大.因為工作在正常電流下的LED對電壓變化很敏感.我們知道,LED工作在穩定電流時,如草帽燈,工作在20MA時,穩定電壓在3.1V左右,其兩端所加電壓增加0.1V時,其兩端的電流并不是增加百分之幾,而是可能增加百分之幾十,增加0.5V,也不是增加百分之幾十,而是增加百分之幾百,即好幾倍,雖然以上那幾個元件,能起一點作用,但經過TVS過濾過的電壓,還是有400V以上,這個電壓依然會讓輸出端電流猛的增加,這時輸出就相當于短路,非隔離電源的表現就是瞬間炸壞恒流環,甚至開關管,直接導致LED全軍覆沒,隔離電源的現象就是炸壞開關管,導致燈不亮.這才是根本原因.這是由LED特性決定的.    很多恒壓電源,象12V普通的恒壓電源,在帶一些其它的負載時,往往發現損壞率很低,但同樣的電源,用來三個一串,數串再并點LED時,往往發現很多炸壞的,原因就在這里,因為LED的負載特性,其更容易損壞自身和損壞電源.    請大家清醒認識到LED照明燈具的致命缺限,有解決辦法的也請提出來大家探討一下.原帖:http://bbs.dianyuan.com/topic/513609

       首先感謝狂人毫無保留的經驗介紹,敢問一句,4年了,您老人家沒有想到什麼好辦法嗎?

       按您的分析,可否從下面幾個方面考慮一下解決方法:1、首先用TVS把浪涌限制在400V;2、想辦法改進PWM控制方式,做到實時控制;3、輸出級增加緩沖,把突變的電壓或電流控制一下再供給LED。

      另外,有一點您沒有提到,燒LED的根本原因并不是因為過流,而是因為過熱,因此,短時過流并不會引起燒壞LED,這里能做點文章嗎?

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2010-07-05 23:39
@zhoudangpei
      首先感謝狂人毫無保留的經驗介紹,敢問一句,4年了,您老人家沒有想到什麼好辦法嗎?      按您的分析,可否從下面幾個方面考慮一下解決方法:1、首先用TVS把浪涌限制在400V;2、想辦法改進PWM控制方式,做到實時控制;3、輸出級增加緩沖,把突變的電壓或電流控制一下再供給LED。     另外,有一點您沒有提到,燒LED的根本原因并不是因為過流,而是因為過熱,因此,短時過流并不會引起燒壞LED,這里能做點文章嗎?
     解決辦法是有一些,我就講點常用的。就是在燈串里串一只電阻,能一定程度的調和一下伏安特性,再就是在輸出兩端并上電壓保護型的器件。
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teleda
LV.7
7
2010-07-06 10:56
@gmgdxu
不用開關電源用什么電源```線性電源?出非把LED做成市電交流供電使用的,那樣什么電源都不用了。
   用首爾的交流高壓大功率LED,使用既簡單又方便,效果還不錯!
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