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优化LED灯泡的工作寿命的关键

2013-09-04 09:59
月城清浅
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  以往的LED灯泡驱动器都需要大量外接元件、高价的隔离元件,以及特殊的设计策略,以防止关键元件出现长期老化问题(如电解电容)。现在,驱动电路的整合使灯泡更容易产生可靠性问题,如早期失效或使MTTF(平均无故障时间)率下降。

  MTTF是对首次出现故障时间的量度值,通常以电路中每种元件的FIT率(每10亿小时故障率)计算得出。由于驱动电路要将大交流电压(100Vac/220Vac)降低到可为LED供电的一个dc电压,因此出于安全考虑要做电气隔离。

  在典型的电气隔离AC/DC转换器中,会用一个分立的光隔离器(或光耦)提供从次级端到初级端控制器的反馈,它将一个电信号转换为光信号,使该信号通过光障,然后再转换回电信号(图1)。因为光耦的FIT率高于半导体元件,因此就降低了整个电路的MTTF指标。

  另外,由于老化的影响,光耦的电流传输率可能会随时间和温度而改变。这种变动会影响到电源的回路稳定性,缩短LED驱动电路的寿命。虽然很多LED灯和灯具可以工作在高的PCB温度下,但设计者必须消除这些薄弱环节,才能获得更长的寿命。

  图2显示了iWatt公司的初级端数字控制技术PrimAccurate.这种专利方案采用实时波形分析,通过隔离变压器初级端来检测LED电流,而不需要来自输出端的直接反馈,同时保持了对LED串的严格恒流调节。

  该技术的另一个好处是内部反馈回路补偿,它简化了设计,减少了外接元件的数量,尤其是不需要光耦这种有最高FIT率的元件,提高了LED驱动电路的可靠性,因此改善了灯泡的整体可靠性。

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