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對于整個LED產(chǎn)品來說,我們在選擇驅(qū)動電源時要關(guān)注以下幾個問題:
1.LED為什么需要高品質(zhì)驅(qū)動電源?
LED由于不含有毒物質(zhì)、環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點,LED芯片設(shè)計生產(chǎn)和制造工藝已相當成熟,整個LED系統(tǒng)的損壞主要是LED驅(qū)動器的損壞;低品質(zhì)LED驅(qū)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(qū)動電源是LED系統(tǒng)的關(guān)鍵所在,它就好比一個人的心臟,要制造高品質(zhì)的LED產(chǎn)品必須選用高品質(zhì)的LED電源驅(qū)動器,才能夠符合LED產(chǎn)品惡劣工作環(huán)境和高昂維修成本的要求.
2.LED驅(qū)動器品質(zhì)問題根源在哪里?
一是非職業(yè)電源公司設(shè)計制造(要求太散,量太。;
二是沒有按照LED燈具的惡劣工作環(huán)境設(shè)計
a)-35度到70度環(huán)境溫度
b)防水設(shè)計不到位
c)防雷設(shè)計不到位
3.如何保證LED驅(qū)動器的品質(zhì)和可靠性?
1)規(guī)范的專業(yè)設(shè)計流程控制
技術(shù)預(yù)研、可行性評估、初步設(shè)計、詳細設(shè)計、工程樣機、小批試產(chǎn)。
2)合理的元器件設(shè)計裕量
3)高品質(zhì)元件的選擇
電解電容,IC,功率半導(dǎo)體、磁性元件等。
4)嚴格的品質(zhì)驗證和測試程序
應(yīng)力分析、EVT、SVT、DVT等測試和MTBF的計算與實驗驗證。
4.LED驅(qū)動電源為什么需要高效率?
高效率是LED產(chǎn)品系統(tǒng)整體的節(jié)能要求,是低溫升、長壽命、高可靠的基礎(chǔ)與保證。
1)高效率、低損耗、低溫升
如一臺輸出100W的LED驅(qū)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(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)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(jù)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(huán)境下工作壽命為20000小時,在85度環(huán)境下工作壽命為40000小時,如tyjb驅(qū)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(dǎo)體的工作環(huán)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(shù),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(shù)校正;
高功率因數(shù)可以:1)減小電流諧波;2.)增加電力系統(tǒng)容量;3)減小線損,節(jié)約電能。
低功率因數(shù)即代表低的電力效能,越低的功率因數(shù)值代表越高比例的電力在配送網(wǎng)絡(luò)中耗損,若低的功率因數(shù)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(dǎo)致需要更大的發(fā)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(wǎng)的污染。
有了關(guān)注的重點,那么接下來到底要如何區(qū)分高品質(zhì)的驅(qū)動電源呢?我們可以從以下幾點來做辨識:
第一,驅(qū)動芯片--IC
驅(qū)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(qū)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(qū)動IC技術(shù)是直接抄大廠的驅(qū)動設(shè)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(wěn)定性,從而導(dǎo)致驅(qū)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(qū)動的成本,做到合理的價格采購電源產(chǎn)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(zhì)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(zhì)是影響變壓器的壽命的關(guān)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(dǎo)致的,往往變壓器生產(chǎn)廠家就會參雜著銅包鋁的線包的變壓器在里面。從而導(dǎo)致變壓器溫度升高的時候燒毀失效,導(dǎo)致電源和整燈失效。
所以很多的燈具,特別的內(nèi)置電源的燈具,往往會出貨6個月左右出現(xiàn)炸機現(xiàn)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(zhì)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(zhì)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(guān)頻率,導(dǎo)致電容的寄生電阻發(fā)熱加大,產(chǎn)生類似水垢的物質(zhì),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(zhì)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(dǎo)致成本的價格差和極大縮短電源的壽命。
第四,電源產(chǎn)品的電路設(shè)計和焊接工藝
設(shè)計優(yōu)劣的判別:拋開專業(yè)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(yōu)秀的工程師是不會做出雜亂無序的設(shè)計。至于飛線、手工加元件,更是嚴重缺乏技術(shù)力量的表現(xiàn)。
焊接工藝:手工焊接與波峰焊工藝,眾所周知,機械化生產(chǎn)的波峰焊工藝品質(zhì)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(xiàn)波峰焊,但是治具成本高)。
貼片的焊點檢測儀器:AOI。該設(shè)備可以檢測出貼片過程中的虛焊、假焊、漏焊現(xiàn)象。
目前燈具在使用一段時間出現(xiàn)閃燈現(xiàn)象,基本上都是由于電源或者燈珠虛焊導(dǎo)致的。
而這個產(chǎn)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(zhì)了。
第五,電源產(chǎn)品的批量檢測老化架和高溫老化房
物料和生產(chǎn)工藝控制的再好的電源產(chǎn)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(zhì)穩(wěn)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(shù)千只的高溫老化才會發(fā)現(xiàn)這類失效。
高溫房可模擬電源工作的惡劣環(huán)境,在加嚴條件下的抽檢,可發(fā)現(xiàn)批量性問題,如設(shè)計不合理、原材料不良、推演燈具內(nèi)的失效、高壓開關(guān)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(shè)備與人員,日產(chǎn)10萬只電源的工廠,老化設(shè)備至少占地500平米,逾萬老化位,且實現(xiàn)流水線老化,業(yè)界鮮有。
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