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请大家说一说在LED灯的开发中遇到的困难是什么?

LED作为一种高效的灯具必然会应用越来越广,其需要恒流驱动,所以供电电源就是一个恒流源,一般恒流源的设计在开关电源中也是比较简单的,但这个版面也是有很多帖子,除了一些无谓的争论外,说明还是有一些问题的,我想做一个调查,就是希望大家把自己的设计难点说一下,然后一起讨论一下,这样可能更利于困难的分类和解决.
谢谢!!
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junm
LV.1
2
2008-05-26 15:37
我用泉蕊的QX9910做灯发现了功耗误差大,不过有可能是工字电感的感量问题,还有就是电流有漂移现象,表现电流线性单向变化
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cmg
LV.9
3
2008-05-26 16:33
@junm
我用泉蕊的QX9910做灯发现了功耗误差大,不过有可能是工字电感的感量问题,还有就是电流有漂移现象,表现电流线性单向变化
这里不讨论具体厂家的芯片.
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hahaer306
LV.5
4
2008-05-26 16:33
@junm
我用泉蕊的QX9910做灯发现了功耗误差大,不过有可能是工字电感的感量问题,还有就是电流有漂移现象,表现电流线性单向变化
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2008-05-27 12:11
@hahaer306
此帖已被删除
LED照明灯具设计,有一点要考虑的是LED伏安特性的非线性,其是指数式的,这种情况下,当LED工作在一定的电流下的时候,电压稍微增大,电流就会变的很大,如果是因为电源的输入端引入干扰,就有可能造成这种状况.
     当然如果是低压的隔离反激电源,这种影响比较小,但现在LED电源要求高效,反激电源能达到的效率有限,就不得不设计成高压小电流,非隔离的电源.
这种情况下,对电源的要求就变高了.经常也会出现LED死灯等的现象,也就是因为这个原因,有时候带着电源也损坏.但这种是随机的,跟用电环境有很大关系.如果负载是阻性的,那就好办多了.一般设计开关电源,大多数是是把负载当阻性的,很多厂家只是用水泥电阻测试,但LED电源光用电阻测试,并不能说明全部,LED负载特性和电阻差别较大,这个就是一个难点.
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cmg
LV.9
6
2008-05-27 14:08
@半导狂人
LED照明灯具设计,有一点要考虑的是LED伏安特性的非线性,其是指数式的,这种情况下,当LED工作在一定的电流下的时候,电压稍微增大,电流就会变的很大,如果是因为电源的输入端引入干扰,就有可能造成这种状况.    当然如果是低压的隔离反激电源,这种影响比较小,但现在LED电源要求高效,反激电源能达到的效率有限,就不得不设计成高压小电流,非隔离的电源.这种情况下,对电源的要求就变高了.经常也会出现LED死灯等的现象,也就是因为这个原因,有时候带着电源也损坏.但这种是随机的,跟用电环境有很大关系.如果负载是阻性的,那就好办多了.一般设计开关电源,大多数是是把负载当阻性的,很多厂家只是用水泥电阻测试,但LED电源光用电阻测试,并不能说明全部,LED负载特性和电阻差别较大,这个就是一个难点.
但是现在LED驱动电源都是恒流设计,没有恒压的,如果灯还是坏,是什么原因?
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kna188
LV.3
7
2008-06-01 13:50
@cmg
但是现在LED驱动电源都是恒流设计,没有恒压的,如果灯还是坏,是什么原因?
6楼的问题是:
一.led电源主要恒流,次要是恒压,你没有恒压(限压).
二.你的led散热条件如何呢?
  以上是我个人的看法,仅供参考.
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2008-06-01 17:08
@kna188
6楼的问题是:一.led电源主要恒流,次要是恒压,你没有恒压(限压).二.你的led散热条件如何呢?  以上是我个人的看法,仅供参考.
就是我说的那个原因,是LED非线性造成,跟有没有限压是没有关系的.
即当LED工作在一定的电流之下的时候,此时电压接于额定的电压了,
当电源中引入一个电压浪涌或噪声的时候,很小的电压就会引起LED电流的剧烈变化,尽管时间很短,也会造成瞬间大的电流击坏LED,一般现象是开路.
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kna188
LV.3
9
2008-06-01 18:31
@半导狂人
就是我说的那个原因,是LED非线性造成,跟有没有限压是没有关系的.即当LED工作在一定的电流之下的时候,此时电压接于额定的电压了,当电源中引入一个电压浪涌或噪声的时候,很小的电压就会引起LED电流的剧烈变化,尽管时间很短,也会造成瞬间大的电流击坏LED,一般现象是开路.
半导狂人你好:
   谢谢你的回帖,我是今年才改行做LED电源的新手,共同探讨,向你学习.
    在实际应用中,我发现单颗10W的led有损坏的,原因是输出滤波电容严重发热,容量只有额定值的10%,用示波器看到输出上有很大的纹波与峰值电压,输出平均电流还是额定的2.8A,峰值电流大于6.9A(示波器看到恒流取样的波形换算),用峰值电流表看到的是6.9A.所以我改限压高于led0.2-0.4V,改用高温品质电解,至今没有因为电容失效而坏掉LED的现象了.
   在大电流输出电源上,输出电解的寿命是个大问题.
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半导狂人
LV.10
10
2008-06-01 18:39
@kna188
半导狂人你好:  谢谢你的回帖,我是今年才改行做LED电源的新手,共同探讨,向你学习.    在实际应用中,我发现单颗10W的led有损坏的,原因是输出滤波电容严重发热,容量只有额定值的10%,用示波器看到输出上有很大的纹波与峰值电压,输出平均电流还是额定的2.8A,峰值电流大于6.9A(示波器看到恒流取样的波形换算),用峰值电流表看到的是6.9A.所以我改限压高于led0.2-0.4V,改用高温品质电解,至今没有因为电容失效而坏掉LED的现象了.  在大电流输出电源上,输出电解的寿命是个大问题.
这跟你用的电路的控制模式有关系,
这是假恒流,即限流的控制模式,这种是不可取的,现在9910系列都是这种,这种稳定性不好,批量一致性也不行,做恒流要做运放比较的恒流.
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kna188
LV.3
11
2008-06-01 19:02
@半导狂人
这跟你用的电路的控制模式有关系,这是假恒流,即限流的控制模式,这种是不可取的,现在9910系列都是这种,这种稳定性不好,批量一致性也不行,做恒流要做运放比较的恒流.
半导狂人你好:
  我用的是隔离电源,限压恒流用的是ST公司的103W和台湾smd601,这是完全一样的控制芯片,就是低压型的双运放内置431.没有采用SMD公司规格书的数据,我个人认为它的数据有问题,所以从新计算了限压与恒流取样电路的数据,现在恒流稳定在千分之一左右(输入AV85V-275V).恒流这么稳定,是我意外的发现(是使用ST公司的103W测试的.因为我比较笨,没有对电源板子启动电阻位置封胶(板子也是SMD公司提供的),电阻与板子跳火毁掉了SMD给的几个601样品,没有办法,只好把上海给的ST公司的103W直接代换上了,所以没有测试601的恒流与限压).
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evdi
LV.6
12
2008-07-20 16:39
@kna188
半导狂人你好:  我用的是隔离电源,限压恒流用的是ST公司的103W和台湾smd601,这是完全一样的控制芯片,就是低压型的双运放内置431.没有采用SMD公司规格书的数据,我个人认为它的数据有问题,所以从新计算了限压与恒流取样电路的数据,现在恒流稳定在千分之一左右(输入AV85V-275V).恒流这么稳定,是我意外的发现(是使用ST公司的103W测试的.因为我比较笨,没有对电源板子启动电阻位置封胶(板子也是SMD公司提供的),电阻与板子跳火毁掉了SMD给的几个601样品,没有办法,只好把上海给的ST公司的103W直接代换上了,所以没有测试601的恒流与限压).
我毕业设计得是有做的用12V蓄电池驱动9个串联1WLED,用TL494实现LED恒流驱动,开路保护,PWM调光等功能.感觉设计得难点是如何匹配LED得发光效率和保护得问题.
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evdi
LV.6
13
2008-07-20 16:43
@半导狂人
就是我说的那个原因,是LED非线性造成,跟有没有限压是没有关系的.即当LED工作在一定的电流之下的时候,此时电压接于额定的电压了,当电源中引入一个电压浪涌或噪声的时候,很小的电压就会引起LED电流的剧烈变化,尽管时间很短,也会造成瞬间大的电流击坏LED,一般现象是开路.
就是由于LED得伏安特性曲线,微小得电压会导致较大得电流变化,从而导致发光强度变化.所以LED利用恒流控制,而在升压电路中也会加入开路保护,防止过压造成期间损坏.
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2008-07-21 09:26
请问一下led的驱动电源好像要用超声波是不是?
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足球
LV.2
15
2008-07-21 10:05
@liang2482428
请问一下led的驱动电源好像要用超声波是不是?
LED目前最重要的还是散热问题,LED电源和LED灯做成一体化,LED驱动电源的使用环境温度就会很高,这样很难保证LED驱动电源的寿命.
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cmg
LV.9
16
2008-07-28 11:39
@足球
LED目前最重要的还是散热问题,LED电源和LED灯做成一体化,LED驱动电源的使用环境温度就会很高,这样很难保证LED驱动电源的寿命.
散热很多是要用工艺的问题来解决,当然电源的效率越高,对解决散热的贡献越大.
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liuyaf
LV.4
17
2008-07-31 09:04
@junm
我用泉蕊的QX9910做灯发现了功耗误差大,不过有可能是工字电感的感量问题,还有就是电流有漂移现象,表现电流线性单向变化
QX9910電流有漂移,有沒有什麽辦法解決沒有?
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diandian
LV.4
18
2008-07-31 14:17
大功率LED灯珠太多,又串又并,电路不好兼顾(效率、恒流、个别灯珠失效、成本、体积)
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2008-07-31 23:56
路灯目前多采用先恒压再恒流方式,这一模式短期内不会改变,主要是这一模式稳定,但这样有损效率.分立器件难以达到目前LED路灯的要求.太小的市场IC设计企业还不是很关注LED路灯电源,观望居多.较为理想的电源还是需要些时间,目前的IC设计都有不少的问题,很难下结论!
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cmg
LV.9
20
2008-08-01 07:20
@文子
路灯目前多采用先恒压再恒流方式,这一模式短期内不会改变,主要是这一模式稳定,但这样有损效率.分立器件难以达到目前LED路灯的要求.太小的市场IC设计企业还不是很关注LED路灯电源,观望居多.较为理想的电源还是需要些时间,目前的IC设计都有不少的问题,很难下结论!
这个观点不对吧,很多用户用我们的方案做LED路灯电源.全是恒流限压,也可以认为是恒流恒压,但恒压正常工作时是用不到的,只有当灯断开时做为保护用.先恒压再恒流这个方式从未见过.你不妨发个图上来看一下,但愿不是理解错误.

路灯电源就是个相对于一般LED应用大一点功率的恒流源,与用分离器件做还是IC做或者哪一家的IC是没有任何关系的,关键在于次级恒流电路的设计,当然非要拿一个自称LED专用驱动的IC来说就有问题了,因为拿是它自称的.所以你后半部分的论述也是错误的.
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booksee1122
LV.2
21
2008-08-01 07:54
@cmg
这个观点不对吧,很多用户用我们的方案做LED路灯电源.全是恒流限压,也可以认为是恒流恒压,但恒压正常工作时是用不到的,只有当灯断开时做为保护用.先恒压再恒流这个方式从未见过.你不妨发个图上来看一下,但愿不是理解错误.路灯电源就是个相对于一般LED应用大一点功率的恒流源,与用分离器件做还是IC做或者哪一家的IC是没有任何关系的,关键在于次级恒流电路的设计,当然非要拿一个自称LED专用驱动的IC来说就有问题了,因为拿是它自称的.所以你后半部分的论述也是错误的.
选一种合适的芯片是比较麻烦的
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szevwell
LV.10
22
2008-08-01 09:44
@文子
路灯目前多采用先恒压再恒流方式,这一模式短期内不会改变,主要是这一模式稳定,但这样有损效率.分立器件难以达到目前LED路灯的要求.太小的市场IC设计企业还不是很关注LED路灯电源,观望居多.较为理想的电源还是需要些时间,目前的IC设计都有不少的问题,很难下结论!
先恒压,指的是先买一个市面上的恒压开关电源,回来后再加上恒流IC,多路恒流.是这样的吧!文工
这种方式最简单,但效率肯定有损失.功率因数有可能做的可以,但谐波就不知道如何了?我们的方案就是处理功率因数,谐波的,做路灯可采用多个模块并联方式,成本并不比上面高,但一定先要找到配套的厂家.
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2008-08-01 10:25
@文子
路灯目前多采用先恒压再恒流方式,这一模式短期内不会改变,主要是这一模式稳定,但这样有损效率.分立器件难以达到目前LED路灯的要求.太小的市场IC设计企业还不是很关注LED路灯电源,观望居多.较为理想的电源还是需要些时间,目前的IC设计都有不少的问题,很难下结论!
基本是没错,如果上百颗LED来说多是,单路电源20PCS以内,多路并联或单一电源负载恒流源多路.高串接受输入电压和负载实际电压影响较大,现实很难处理.
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boy0608
LV.8
24
2008-08-01 12:04
@文子
基本是没错,如果上百颗LED来说多是,单路电源20PCS以内,多路并联或单一电源负载恒流源多路.高串接受输入电压和负载实际电压影响较大,现实很难处理.
做大点的灯,基本没有问题,一体化的就麻烦了,第一散热,第二是小体积电源过安规.
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diandian
LV.4
25
2008-08-01 12:11
@文子
基本是没错,如果上百颗LED来说多是,单路电源20PCS以内,多路并联或单一电源负载恒流源多路.高串接受输入电压和负载实际电压影响较大,现实很难处理.
同意你的观点,比如300颗灯珠的路灯,30颗一串也要10并,每路一个开关电源肯定受不了,先降压每路恒流.效率自然就低啦.
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cmg
LV.9
26
2008-08-01 12:53
@szevwell
先恒压,指的是先买一个市面上的恒压开关电源,回来后再加上恒流IC,多路恒流.是这样的吧!文工这种方式最简单,但效率肯定有损失.功率因数有可能做的可以,但谐波就不知道如何了?我们的方案就是处理功率因数,谐波的,做路灯可采用多个模块并联方式,成本并不比上面高,但一定先要找到配套的厂家.
这种方式的本省就不是专业的LED驱动电源,LED驱动电源本省就是恒流设计的,然后加一个限压就行了,如果对电源比较通,即使买来的是恒压源,把次级电路的反馈修改一下就变成恒流源了.
功率因数的问题,如果功率小,可以设计成单级PFC恒流源,如果非常大,就先做有源PFC,后面再作恒流源.
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cmg
LV.9
27
2008-08-01 12:56
@diandian
同意你的观点,比如300颗灯珠的路灯,30颗一串也要10并,每路一个开关电源肯定受不了,先降压每路恒流.效率自然就低啦.
有源PFC+BUCK恒流源.
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法拉力
LV.4
28
2008-08-01 18:23
@diandian
同意你的观点,比如300颗灯珠的路灯,30颗一串也要10并,每路一个开关电源肯定受不了,先降压每路恒流.效率自然就低啦.
哪用那么麻烦?
300颗灯珠才18W.150颗一串,两串并联,用一颗KA7527连PFC带升压全部搞定.
我说的是小功率的哟
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半导狂人
LV.10
29
2008-08-01 19:50
@法拉力
哪用那么麻烦?300颗灯珠才18W.150颗一串,两串并联,用一颗KA7527连PFC带升压全部搞定.我说的是小功率的哟
人家是说1W的,不是说草帽灯.
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cmg
LV.9
30
2008-08-01 20:49
@booksee1122
选一种合适的芯片是比较麻烦的
如果拘泥于芯片是很难做好电源的,包括LED电源--电源的一个小分支.
好的芯片主要是集成度高(前提是质量可靠),如果对空间有要求那是很有帮助的.
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jerrych
LV.3
31
2008-08-05 10:25
@cmg
这种方式的本省就不是专业的LED驱动电源,LED驱动电源本省就是恒流设计的,然后加一个限压就行了,如果对电源比较通,即使买来的是恒压源,把次级电路的反馈修改一下就变成恒流源了.功率因数的问题,如果功率小,可以设计成单级PFC恒流源,如果非常大,就先做有源PFC,后面再作恒流源.
谢谢CMG的高论.

开关电源次级恒流从电源设计的角度来讲是一种理想而又成本低廉的方法.可是对于LED路灯来讲,买个60V以下的开关电源+DC-DC恒流源的设计更有以下优势:

1)对于大功率LED路灯如150W,通常是需求做到10-15串,请问如果用开关电源次级恒流的方法怎样确保每路LED的电流一样?而如果用恒压+DC-DC恒流源就简单了.

2)LED的恒流度问题

3)买个50V以下经过认证的开关电源+DC-DC恒流省去了安规认证时间和费用,这点非常重要.

还请赐教!
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