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對于整個LED產品來說,我們在選擇驅動電源時要關注以下幾個問題:
1.LED為什么需要高品質驅動電源?
LED由于不含有毒物質、環保、壽命長、光電效率高等眾多優點,LED芯片設計生產和制造工藝已相當成熟,整個LED系統的損壞主要是LED驅動器的損壞;低品質LED驅動電源由于保護不完善,恒流精度低電流波動大將成LED芯片的損壞;因此LED驅動電源是LED系統的關鍵所在,它就好比一個人的心臟,要制造高品質的LED產品必須選用高品質的LED電源驅動器,才能夠符合LED產品惡劣工作環境和高昂維修成本的要求.
2.LED驅動器品質問題根源在哪里?
一是非職業電源公司設計制造(要求太散,量太。;
二是沒有按照LED燈具的惡劣工作環境設計
a)-35度到70度環境溫度
b)防水設計不到位
c)防雷設計不到位
3.如何保證LED驅動器的品質和可靠性?
1)規范的專業設計流程控制
技術預研、可行性評估、初步設計、詳細設計、工程樣機、小批試產。
2)合理的元器件設計裕量
3)高品質元件的選擇
電解電容,IC,功率半導體、磁性元件等。
4)嚴格的品質驗證和測試程序
應力分析、EVT、SVT、DVT等測試和MTBF的計算與實驗驗證。
4.LED驅動電源為什么需要高效率?
高效率是LED產品系統整體的節能要求,是低溫升、長壽命、高可靠的基礎與保證。
1)高效率、低損耗、低溫升
如一臺輸出100W的LED驅動電源,當效率達95%時,其損耗是5.2W,當效率只有85%時,其損耗達17.6W,后者是前者的3.4倍,實驗表明在同等條件下前者比后者溫度低10~15℃。
2)降低LED燈的工作溫度及延緩光衰
LED芯片溫度的升高將導致發光器件性能的變化與電光轉換效率衰減,嚴重時甚至失效,有實驗測試表明:LED自身溫度每上升5攝氏度,光通量就下降3%。
3)高效率、低溫升、長壽命
如果選用105度,壽命為10000小時的高溫電解電容,根據通行的電解電容壽命估算公司“每降低10度,壽命增加一倍”,那么它在95度環境下工作壽命為20000小時,在85度環境下工作壽命為40000小時,如tyjb驅動電源一般在工作溫度為最高為60度時,電解電容的溫度大致控制在85度左右,則壽命可達40000小時,如按每天12小時工作計,則壽命近十五年。
4)高效率、低溫升、高可靠
隨著電源溫度的降低,IC、功率半導體的工作環境的改善,MTBF(平均無故障時間)將顯著提高。
5.什么是PF?什么是PFC?為什么要高PF?
PF是Power Factor的縮寫,指的是功率因數,是有功功率與視在功率的比值;PFC是Power Factor Corrector的縮寫,指的是功率因數校正;
高功率因數可以:1)減小電流諧波;2.)增加電力系統容量;3)減小線損,節約電能。
低功率因數即代表低的電力效能,越低的功率因數值代表越高比例的電力在配送網絡中耗損,若低的功率因數沒有被校正,電力公司除了有功功率外,還要提供更大的無功功率,這導致需要更大的發電機、變壓器、輸電線等,以補償損耗。有PFC功能的電源可以改善自身能源使用率,減小損耗,也可降低諧波對電網的污染。
有了關注的重點,那么接下來到底要如何區分高品質的驅動電源呢?我們可以從以下幾點來做辨識:
第一,驅動芯片--IC
驅動電源的核心就是IC,IC的好壞直接影響整個電源。大廠的驅動IC,都是購買晶園尋找大型的封裝廠來封裝的;而小廠的驅動IC技術是直接抄大廠的驅動設計方案找小型的封裝廠來封裝,無法正常保障整批IC的一致性和穩定性,從而導致驅動電源在使用一段時間后莫名其妙的失效。所以LED電源上的IC,拒絕打磨,以便燈具廠家了解IC方案和核算驅動的成本,做到合理的價格采購電源產品。
第二,變壓器
控制芯片可視為電源的大腦中樞,而決定功率、耐溫等是變壓器。變壓器負責完成“交流電-磁能-直流電”,能量超載就會飽和炸機。組成變壓器的核心是磁芯和線包。
磁芯品質是變壓器的核心,但是如同瓷器一般,極難辨別。簡易的外觀辨別為:外觀脆、密、亮,同時背面打磨氣孔者為上品。目前上海諾意使用的磁芯為開模的PC44磁芯,保障電源的高效率。
線包是由銅線繞組而成,使用銅線的品質是影響變壓器的壽命的關鍵。
同樣長度的銅包鋁線材是純銅線的1/4價格,由于成本壓力導致的,往往變壓器生產廠家就會參雜著銅包鋁的線包的變壓器在里面。從而導致變壓器溫度升高的時候燒毀失效,導致電源和整燈失效。
所以很多的燈具,特別的內置電源的燈具,往往會出貨6個月左右出現炸機現象。而怎么辨別這個銅線是純銅線還是銅包鋁呢?使用打火機點燃一下,快速燒斷即為銅包鋁。也還可以測量線圈阻值來辨識。
第三,電解電容和貼片陶瓷電容
輸入電解電容的品質和壽命要求可能大家都知道,大家也都非常重視。但是大家往往會忽視輸出電容的品質要求,其實輸出電容的壽命對電源的壽命影響很大。輸出端有高達每秒6萬次的開關頻率,導致電容的寄生電阻發熱加大,產生類似水垢的物質,最后電解液升溫、爆漿。推薦輸出電解電容:采用LED專用電解,一般型號以L開頭。目前我們的輸出電解都是艾華高壽命的電解電容。
陶瓷電容:材質分為X7R,X5R和Y5V,而Y5V的實際容值僅能達到實際的1/10,標稱容值僅指工作在0伏時。所以這個微小的貼片電阻,選項不良也會導致成本的價格差和極大縮短電源的壽命。
第四,電源產品的電路設計和焊接工藝
設計優劣的判別:拋開專業的角度,可以通過一些直觀的辦法來分辨,如元件布局整齊、大方、有序、焊點亮凈挺拔。一位優秀的工程師是不會做出雜亂無序的設計。至于飛線、手工加元件,更是嚴重缺乏技術力量的表現。
焊接工藝:手工焊接與波峰焊工藝,眾所周知,機械化生產的波峰焊工藝品質肯定是好于手工焊接。辨別辦法:背面是否有紅膠。(錫膏工藝+焊接治具也可實現波峰焊,但是治具成本高)。
貼片的焊點檢測儀器:AOI。該設備可以檢測出貼片過程中的虛焊、假焊、漏焊現象。
目前燈具在使用一段時間出現閃燈現象,基本上都是由于電源或者燈珠虛焊導致的。
而這個產品的虛焊檢測,是極難通過老化檢測的出來的,所以就必須依靠AOI來檢測電源的貼片品質了。
第五,電源產品的批量檢測老化架和高溫老化房
物料和生產工藝控制的再好的電源產品,還是需要檢測老化的。
因為電子元器件和變壓器的來料檢測是很難管控的。只有通過整個批次的電源的老化和高溫房的高溫抽檢,來檢測這個批次電源的品質穩定性和物料是否有安全隱患。
大批量高溫抽檢的作用:目前電源的失效是在千分之1至百分之1之間,只有數千只的高溫老化才會發現這類失效。
高溫房可模擬電源工作的惡劣環境,在加嚴條件下的抽檢,可發現批量性問題,如設計不合理、原材料不良、推演燈具內的失效、高壓開關沖擊等。
常溫長時間老化:篩選出虛焊、漏焊、碰撞等隨機失效,濾除元件的早期失效,有效降低成品失效率(百分之一降至千分之一)。
常溫老化非常耗費老化設備與人員,日產10萬只電源的工廠,老化設備至少占地500平米,逾萬老化位,且實現流水線老化,業界鮮有。