10個(gè)可能導(dǎo)致LED驅(qū)動失效的問題詳解

　　基本上可以說LED驅(qū)動器的主要作用是將輸入的交流電壓源轉(zhuǎn)換為輸出電壓可隨LED Vf（正向?qū)▔航底兓碾娏髟?。做為LED照明中的關(guān)鍵部件，LED驅(qū)動器的品質(zhì)直接影響到整體燈具的可靠性及穩(wěn)定性。本文從LED驅(qū)動等相關(guān)技術(shù)及客戶應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，整理分析燈具設(shè)計(jì)及應(yīng)用中諸多的失效情況：

　　1.未考慮LED燈珠Vf變化范圍，導(dǎo)致燈具效率低，甚至工作不穩(wěn)定

　　LED燈具負(fù)載端，一般由若干數(shù)量的LED串并聯(lián)組成，其工作電壓Vo=Vf*Ns，其中Ns表示LED 串聯(lián)數(shù)量。LED的Vf隨溫度變動而變動，一般情況下，在恒定電流時(shí)，高溫時(shí)Vf變低，低溫時(shí)Vf變高。因此，高溫時(shí)LED燈具負(fù)載工作電壓對應(yīng)為VoL，低溫時(shí)LED燈具負(fù)載工作電壓對應(yīng)為VoH。在選用LED驅(qū)動器時(shí)需考慮驅(qū)動器輸出電壓范圍大于VoL~VoH。

　　如果選用的LED驅(qū)動器最大輸出電壓低于VoH，可能導(dǎo)致低溫時(shí)燈具的最大功率達(dá)不到實(shí)際所需功率，如果選用的LED驅(qū)動器最低電壓高于VoL，則高溫時(shí)可能驅(qū)動器輸出超出工作范圍，工作不穩(wěn)定，燈具會有閃爍等情況。

　　但綜合成本及效率考慮，不能一味追求LED驅(qū)動器超寬輸出電壓范圍：因?yàn)轵?qū)動器電壓只在某一個(gè)區(qū)間時(shí)，驅(qū)動器效率才是最高的。超過范圍后效率、功率因數(shù)（PF）都會變差，同時(shí)驅(qū)動器輸出電壓范圍設(shè)計(jì)太寬，則導(dǎo)致成本升高，效率無法優(yōu)化。

　　2.未考慮功率余量及降額要求

　　一般情況下，LED驅(qū)動器的標(biāo)稱功率是指額定環(huán)境、額定電壓情況下測得的數(shù)據(jù)?？紤]到不同客戶會有不同的應(yīng)用，多數(shù)LED驅(qū)動器供應(yīng)商會在自家的產(chǎn)品規(guī)格書上提供功率降額曲線（常見的有負(fù)載vs環(huán)境溫度降額曲線及負(fù)載vs輸入電壓降額曲線）。

　　如圖1所示，紅色曲線表示LED驅(qū)動器在輸 入120Vac情況下，其負(fù)載隨環(huán)境溫度變化的功率降額曲線。當(dāng)環(huán)境溫度低于50℃時(shí)，驅(qū)動器允許100%滿載，當(dāng)環(huán)境溫度高達(dá)70℃時(shí)，驅(qū)動器只能降額到60%的負(fù)載，當(dāng)環(huán)境溫度在50-70℃之間變化時(shí)，驅(qū)動器負(fù)載隨溫度上升而線性下降。

圖1 負(fù)載vs環(huán)境溫度的功率降額曲線

　　藍(lán)色曲線則表示LED驅(qū)動器在輸入230Vac或 277Vac情況下，其負(fù)載隨環(huán)境溫度變化的功率降額曲線，其原理類同。

　　如圖2所示，藍(lán)色曲線表示LED驅(qū)動器在環(huán)境溫度55℃時(shí)，其輸出功率隨輸入電壓變化的降額曲線。當(dāng)輸入電壓為140Vac時(shí)，驅(qū)動器的負(fù)載允許100%滿載，隨著輸入電壓下調(diào)；若輸出功率不變，輸入電流將上升，導(dǎo)致輸入端損耗加大，效率降低，器件溫度上升，個(gè)別溫度點(diǎn)將可能超標(biāo)，甚至可能導(dǎo)致器件失效。

圖2 負(fù)載vs輸入電壓的功率降額曲線

　　因此，如圖2當(dāng)輸入電壓小于140Vac時(shí)，要求驅(qū)動器的輸出負(fù)載隨輸入電壓減小而線性減小?？炊缟辖殿~曲線及相應(yīng)要求后，選用LED驅(qū)動器時(shí)就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際使用時(shí)的環(huán)境溫度情況及輸入電壓情況，綜合考慮及選擇，并適當(dāng)留出降額余量。

　　3.不了解LED的工作特性

　　曾有客戶要求燈具輸入功率為固定值，固定5%誤差，只能針對每盞燈去調(diào)節(jié)輸出電流達(dá)到指定功率。由于不同工作環(huán)境溫度，及點(diǎn)燈時(shí)間不同，每一盞燈的功率還是會有較大差異。

　　客戶提出這樣的要求，雖然有其市場推廣及商務(wù)因數(shù)的考慮。但是，LED的伏安特性決定LED驅(qū)動器為恒定電流源，其輸出電壓隨LED負(fù)載串聯(lián)電壓Vo變化而變化，在驅(qū)動器整機(jī)效率基本不變的情況下，其輸入功率隨Vo變化。

　　同時(shí)，LED驅(qū)動器在熱平衡后整體效率會有所上升，在相同輸出功率的條件下，相比于開機(jī)時(shí)刻，輸入功率會下降。

　　所以，LED驅(qū)動器的應(yīng)用者在擬定需求時(shí)，應(yīng)先了解LED的工作特性，避免提出一些不符合工作特性原理的指標(biāo)，同時(shí)避免出現(xiàn)遠(yuǎn)超實(shí)際需求的指標(biāo)，避免質(zhì)量過剩和成本浪費(fèi)。