LED电源的寿命问题分析

 新闻资讯     |      2019-07-05 16:35
 LED电源的寿命问题分析
LED芯片和电源装在一起,一般空间狭小,散热条件差,如何保证LED电源质量和寿命,就要从设计前就开端思忖,从而避免LED电源很过快失效,可以说LED电源寿命是制约着LED发展的关键。这是一个需要系统设计和考虑的综合问题。我们认为影响LED电源寿命的性能包括环境特征,部件和电力特征,综合有以下方面:   
实际应用环境的影响   
高湿环境   
高温环境   
多尘环境   
强磁环境   
震动环境 
灯具温度环境的影响   
灯具内温小于65度   
灯具外壳小于75度   
电源温度小于60度   
供电电网的影响 
不稳定电网的电压输入会对LED电源的部件造成冲击,从而影响LED驱动的使用寿命。   
绝缘和安装的影响 
产品的正确安装和良好的绝缘会增强LED电源的应用力。   
电解电容的影响 
电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液,这种现象会随着温度的升高而加速,一般认为温度每上升10℃,泄漏速度会提高至2倍。因此可以说电解电容器决定了电源装置的寿命。 如果选用105度,寿命为10000小时的高温电解电容,根据通行的电解电容寿命估算公司“每降低10度,寿命增加一倍”,那么它在95度环境下工作寿命为 20000小时,在85度环境下工作寿命为40000小时,如虹源电子科技光电的LED驱动电源一般在工作温度为高为60度时,电解电容的温度大致控制在85度左右,则寿命可达40000小时,如按每天12小时工作计,则寿命近十五年。 
LED驱动电源的正常工作寿命要取决于电源所使用的电解电容的寿命,电解电容的寿命又取决于电容本身的寿命及工作温度。 
电容温度65℃时的寿命只能保证约8万小时; 电容温度75℃时的寿命只能保证约4万小时; 电容温度85℃时的寿命只能保证约2万小时; 电容温度95℃时的寿命只能保证约1万小时; 
从以上的推算:电解电容温度每上升10℃,寿命将会减半。   
开关次数的影响 
多数电源设有电容器输入型的整流回路,在通入电源时,会产生浪涌电流,导致开关接点疲劳,引发接触电阻增大及吸附等问题。理论上认为,在电源期望寿命期间,开关的通断次数约有10,000次。   
冲击电流保护电阻、热敏功率电阻的影响 
为抵抗电源通入时产生的冲击电流,通常电源的设计将电阻与SCR等元件并联起来使用。电源通入时的电力峰值高达额定数值的数十倍至数百倍,结果导致电阻热疲劳,引起断路。处在相同情况下的热敏功率电阻器也会发生热疲劳现象。 
除以上电源本身的问题,也有结合灯具设计的部分。高效率LED驱动电源是LED照明系统整体的节能要求,LED灯具的低温升、长寿命、高可靠性是决定LED灯具好坏的基础与保证。 
1)高效率、低损耗、低温升 
如一台输出100W的LED驱动电源,当效率达95%时,其损耗是5.2W,当效率只有85%时,其损耗达17.6W,后者是前者的3.4倍,实验表明在同等条件下前者比后者温度低10~15℃。 
2)降低LED灯的工作温度及延缓光衰 
LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效,有实验测试表明:LED自身温度每上升5摄氏度,光通量就下降3%。   
3)高功率因数:  
1)可以减小电流谐波; 
2)可以增加电力系统容量; 
3)可以减小线损,节约电能。低功率因数即代表低的电力效能,越低的功率因数值代表越高比例的电力在配送网络中耗损,若低的功率因数没有被校正,电力公司除了有功功率外,还要提供更大的无功功率,这导致需要更大的发电机、
 
变压器、输电线等,以补偿损耗。有PFC功能的电源可以改善自身能源使用率,减小损耗,也可降低谐波对电网的污染。   
 
4)高效率、低温升、高可靠 
随着电源温度的降低,IC、功率半导体的工作环境的改善,MTBF(平均无故障时间)将显著提高。 
综合以上描述可以得出LED灯具寿命的关键问题:那就是LED驱动电源的质量。led电源属于开关电源,开关电源的质量与可靠性取决于其电路设计,生产工艺,及器件的质量   
只有系统解决以上问题,LED电源才能真正发挥LED灯具寿命。      
 
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