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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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  在优化LED灯泡工作寿命时,还有一个同样重要的考虑因素,这就是LED本身的预期寿命。与所有半导体元件一样,LED的工作结温越高,其预期寿命就越短。电解电容也有预期寿命,同样取决于工作温度。

  一种方案是降低LED的额定驱动电流,以及简单地用多只LED来产生特定的光输出量,这样单只LED上发热较少,因此降低了结温。这种方法可延长灯泡工作寿命,但换得的是更高的方案成本,因为需要更多的LED.此外,它还无法适应外部因素,例如灯具的物理尺寸特性,发热量可能超过预期。

  另一种方法是优化LED的最大电流,即设立一个最高结温,超过则会触发LED电流的下降,以避免老化。现有数字LED驱动控制器实现了一个两级保护机制,设计者用一只外接器件就可以设定最高LED温度。LED结附近放一个NTC(负温度系数)电阻做温度监测器。NTC电阻连接到LED驱动IC上,用温度反馈器件来保护LED.

  图3中的iW3616采用了一只NTC器件来保护LED灯泡中的LED.如果LED结达到了NTC元件所设定的最大温度阈值,则控制器以10%的间隔减少LED电流,直到温度稳定为止。如果温度降下来了,则LED电流以相同的反向10%步长,逐步回到其最大设定值,并有适当的迟滞量以防止振荡。如果发生重大故障事件,失效恢复模式可将通过LED的电流降低到预设输出电流的1%.这种过热保护结构为LED灯泡提供了设计的灵活性,极端工作条件下仍会为灯泡提供完全的保护,设计者不必再担心这类问题。

  LED已经发展到成本与光输出可与其它竞争方案相匹敌的阶段,LED照明正在努力地成为家居白炽照明的实用替代品。这一新技术的成功关键是驱动器的实现。要确保LED真正具有号称的长工作寿命,除了设计人员都在努力优化的效率和成本参数以外,其它因素也非常关键,如温度、调光控制与可靠性等。

  LED需要电路驱动器将标准的交流电压转换为可使用的直流电流与电压。

  为使LED灯泡兼容标准的灯口,且不牺牲其工作寿命,设计人员必须以某种不会增加灯泡潜在故障机制的方式,将驱动电路与灯泡整合到一起。

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