LED發(fā)光效率邁大步 固態(tài)照明應用前景光明
MX-6和MX-6S的LED是一樣的,設備的外殼也是相同。這兩個LED的唯一區(qū)別是其內部焊接架構不同。這個單變項允許對A19固態(tài)照明燈泡應用中LED堆棧電壓與普通的LED驅動進行非常好的效能分析。
MX-6/MX-6S比較分析
在對LED堆棧電壓和電流間的分析有幾個目的和標準,包括用不同的LED配置,以在一個固態(tài)照明改良型燈上,進行普通LED驅動器的優(yōu)化;記錄功率損耗及關鍵組件溫度;在比較此設計和其他設計時,記錄所有的成本優(yōu)勢;用效能、實際成本、產能這些衡量指針做參考,建立驅動器和LED配置建議等目的與標準。
因此,只須用一套便宜的光流量測試系統(tǒng),就可在兩個設計中調整LED電流,以獲得一個特定的照明輸出。進而比較產品的相關功能,藉此可考慮由溫度造成的流明損耗及其實際系統(tǒng)的變項。此外,所有的變項都要小心控制,把誤差最小化,如使用的PAR燈、測量設備、機械設計、散熱器和熱平衡等。
MX-6設計(圖3)為六組串聯(lián)MX-6 LED,每個LED是133流明/瓦,電流是600毫安。表1則為MX-6的規(guī)格說明。
圖3 MX-6結構設計圖
MX-6S設計(圖4)為六個LED排成的3#215;2模塊,其總輸出電流是270毫安,每線路是90毫安,每個LED是~133流明/瓦,電流90毫安。表2為MX-6S的規(guī)格說明。
圖4 MX-6S結構設計圖
熱能分析與系統(tǒng)可靠性不可忽視
LED驅動器固定在一個塑料外殼內,再放進一個普通的PAR38鋁制裝置內。驅動器和LED都是按照典型模式裝在一個PAR38改良型燈泡內。MX6S的電流是600毫安,此設計一開始是六個串連的MX-6 LED排列配置。電解電容器、主開關場效應晶體管(FET)、主整流器二極管和輸出電感會附上一個熱電偶(Thermocouples)。而MX-6S分析則使用相同的設置/燈泡,重新配置六個MX-6S LED。表3、4則分別為MX-6與MX-6S數(shù)據(jù)一覽。
LED驅動器固定在一個塑料外殼內,再放進一個普通的PAR38鋁制裝置內。驅動器和LED都是按照典型模式裝在一個PAR38改良型燈泡內。MX6S的電流是600毫安,此設計一開始是六個串連的MX-6 LED排列配置。電解電容器、主開關場效應晶體管(FET)、主整流器二極管和輸出電感會附上一個熱電偶(Thermocouples)。而MX-6S分析則使用相同的設置/燈泡,重新配置六個MX-6S LED。表3、4則分別為MX-6與MX-6S數(shù)據(jù)一覽。
系統(tǒng)設計工程師可從這簡單的分析得到結論,其最須注意的是兩個設計中LED驅動器重要組件的溫度差異。此設計實際成本并不高,但隨之而來的退貨對廠商而言就是災難,因為質量低劣對公司信譽會造成嚴重影響。若制造廠商決定使用一個特定的LED配置,隨后被要求用昂貴的驅動電子組件來增加功率,或附加額外的散熱片,或包裝材料來確保系統(tǒng)組件符合正確的熱規(guī)格,那真正的成本可能就隨之而來。
電解電容決定驅動器壽命
在驅動器設計壽命里,通常電解電容器才是決定因素。若在設計時就先注意的話,就可用電解電容器以增加5萬小時的固態(tài)照明應用產品壽命。
值得注意的是,每提高電解電容器10℃,就會造成其壽命減半。舉例來說,假設使用一個105℃,額定壽命1萬小時的電解電容器,預計可以獲得的溫度是85℃,電容器就可以正常維持4萬小時。如果同樣這個電容所處的工作溫度是95℃,則預期的壽命就會只有2萬小時,這是非常大的差異。要是使用在較為高壓堆棧的LED燈源,此應用的差別還可能會加倍。
高壓堆棧損耗會影響配置一個系統(tǒng)時使用LED數(shù)量的彈性。在實例中,把LED堆棧電壓控制在52伏特,只能使用兩個串聯(lián)的MX-6S LED,因此在如2#215;1、2#215;2與2#215;3等模塊里,會使用雙數(shù)的LED。而科銳和日亞化學(Nichia)提供類似MX-6S三個串聯(lián)的LED,也許能增加LED配置的可能性。
在驅動器設計壽命里,通常電解電容器才是決定因素。若在設計時就先注意的話,就可用電解電容器以增加5萬小時的固態(tài)照明應用產品壽命。
值得注意的是,每提高電解電容器10℃,就會造成其壽命減半。舉例來說,假設使用一個105℃,額定壽命1萬小時的電解電容器,預計可以獲得的溫度是85℃,電容器就可以正常維持4萬小時。如果同樣這個電容所處的工作溫度是95℃,則預期的壽命就會只有2萬小時,這是非常大的差異。要是使用在較為高壓堆棧的LED燈源,此應用的差別還可能會加倍。
高壓堆棧損耗會影響配置一個系統(tǒng)時使用LED數(shù)量的彈性。在實例中,把LED堆棧電壓控制在52伏特,只能使用兩個串聯(lián)的MX-6S LED,因此在如2#215;1、2#215;2與2#215;3等模塊里,會使用雙數(shù)的LED。而科銳和日亞化學(Nichia)提供類似MX-6S三個串聯(lián)的LED,也許能增加LED配置的可能性。
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