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挑选模块化LED驱动器的理由

定制的驱动器有何风险?为什么现成的LED驱动器会是更好的解决方案?LED驱动器规格书的内容通常是非常吸引人的,厂家会承诺在低价格的基础上,提供良好的

定制的驱动器有何危险?为什么现成的LED驱动器会是更好的处理计划?

LED驱动器规范书的内容一般是十分招引人的,厂家会许诺在低价格的根底上,供给杰出的功用和丰厚的功用。可是,在实践运用中,有许多的潜在妨碍在规范书中并未被说到,这样有或许会给开发者带来严峻的问题。此外,LED驱动器的研制,测验和认证都很耗时且花费昂扬,特别是AC/DCLED驱动器。现成的并且经过测验的模块,节省了研制作业中所发生的高本钱费用,这至少能够节省80%以上的规划本钱。

模块化VS分立式:概述

传统观念以为分立式LED驱动器比模块化处理计划会更具有本钱优势。可是,现实并非如此。假如价格比照仅仅根据BOM(物料清单)的本钱,模块化驱动器的价格是要高于分立式LED驱动器。但这不是一个公正的比照办法,由于分立式计划的实践运用本钱远远高于BOM里核算的本钱。别的,还需考虑到,LED驱动器一般是规划进程中终究界说的一个组件,也因此时刻成为了一个急迫的要素。

决议选用一个驱动器模块与否,是要以现实为根底的,以下问题有必要考虑:

1)规划

公司有必要清楚地知道,自己是否的确有工程人员,知道怎么开发一个完好的分立式计划。而模块化驱动器是一个即插即用的产品,能够很简略地集成到照明体系中,然后缩短产品的上市时刻。此外,分立式处理计划的研制本钱或许会大大高于预期,由于在将来有或许需求进行从头规划。这样就能够很简略地核算出,分立式计划的全体本钱有或许会超越经过认证的LED驱动器模块。

2)安装/仓储

关于安装和仓储,便于操作是十分必要的。选用模块化的处理计划,制造商只需求从一个供货商处购买一个单一元器件。这样就将物流本钱最小化了,并且由于便于拼装,使出产也更有功率。制造商获益于安稳的产品质量,也不需求考虑元件之间的公役。而由于短少某一个物料(如电容,电感,电阻等)引起停产的危险,也简直一起被消除了。

3)认证

对LED驱动器的认证是十分耗时的一个进程并且认证费用昂扬。为了取得需求的认证,元件在试验测验失利后,有必要要不断重复进行请求,而这种状况也是比较常见的。其成果就导致了,不只仅添加了额定的从头规划费用,一起也耗费了很多的时刻。而假如挑选模块化LED驱动器,认证和易想不到的困难都不会有问题。

4)可靠性

可靠性,将会影响到品牌的全体形象一起也触及与其密切相关的保修问题。尽管公司有或许精确地确认MTBF,但它却未必能够运用贵重的体系,来进行可靠性和运用寿数的测验。放下开发进程和相关的时刻/本钱要素不谈,制造商有必要决议,他是想依托内部规划,仍是期望由一个有经历的供货商,为其供给现现已过认证、让他觉得更安全的产品。

假如公司依然决议持续推动分立式计划,那么往往是根据以下几点的考虑来进行决议计划:

●具有开发才干和时刻

●要求的产品,数量很大,如改造

●产品的超长运用寿数,如>20年

除此以外的一切其他状况下,进行完好安装,选用经过测验和认证的LED驱动器依然是性价比最好的处理计划。

规范书中并不能找到你想要的一切参数

LED驱动器的规范书描绘,一般都包含一系列十分招引客户的功用特性。简略地阅览,会感觉厂家许诺了一个很好的驱动器处理计划,能够快速收效又适当简略施行。可是,潜在的危险藏在细节中,就如下面的比方所展示的:

1)功率温度

大多数规范书都配有一系列的特性图表(如图1)以标明其驱动器的高功率。如要精确地判别IC的功用极限和温度之间的特性,有必要要愈加深化的剖析。例如,这个能够经过功耗降额图(如图2)来剖析。在图中的这条曲线,假如所包含的特性现已被悉数体现出来,一般是要在规范书十分后边的部分才干找到。功耗、最高作业温度和IC实践功率之间的联系,能够由以下2个举例做最好的诠释:

a)Vin(输入电压)=12V,3x1WLEDs的输出:

根据功率特性(图一中赤色曲线),这样的装备到达了90%的功率。也便是说功耗为300mW(核算:3x1Wx10%)。功耗降额曲线(图2)标明,这样装备的最高作业温度是在80℃左右。到目前为止,驱动器体现都很好。

图1 功率与输入电压和负载联系曲线

b)Vin(输入电压)=24V,5 x 1W LEDs的输出:

在这种状况下,驱动器功率到达了92%(图1中黄色曲线),功耗为400mW。可是,根据图2所示,在这种状态下的最高作业温度只能是40℃。  c)Vin(输入电压)=30V,7 x 1W LEDs的输出:

在这种状况下,功率更高能够到达93%(图1中蓝色曲线),功耗会增至490mW。可是,根据降额曲线(图2)来看,这个集成电路无法补偿高于450mW的功率损耗。这意味着将会导致电路过热。也便是说,上面描绘的驱动器是不或许满意实践需求的,尽管从表面上看起来,它是契合IC的根本技能规范。

图2 功耗降额曲线(结合图1中的曲线)

这些比方阐明,LED驱动器的规范书,一般只会列举出“最佳事例”状况下的参数。即便相关参数还处在规范规模之内,但驱动器却很快就到达功用极限。公正地说,LED驱动器制造商们一般也会让客户意识到驱动器潜在的约束,他们会在规范书页面底部,用小字声明“…典型运用电路驱动XYLED,在下列条件下…..”。仅管如此,技能问题却仍是相同存在。

2)电磁兼容性

一般状况下,LED驱动器的规范书中不会包含任何有关电磁兼容性的信息。这常常会给EMC试验带来一些意想不到的状况,当它变得越来越显着时,电路会宣布激烈的搅扰信号。假如一定要到达B类约束,这些电路有必要要从头规划,并且要添加十分杂乱的滤波器,一起也要花费很多名贵的时刻在EMC试验室中。

RECOM很好地为规划者们处理了这个问题,它向客户供给整合了A类或B类滤波器的模块化LED驱动器。

3)调光

许多LED驱动器仅仅只供给PWM信号调光。这也就意味着,作为PWM信号一切必要的辅佐电路,只要一个外部电压供给(例如操控电压从1V到10V)或电位计是必定不行的。这反过来,会导致一个更杂乱的电路布局,并添加元器件的数量。其成果是导致本钱添加,并且体系或许变得不行安稳。

在其他状况下,没有实在可用的PWM输入,其功用是经过一个CTRL引脚来完结的。这意味着驱动器有必要一直彻底接通和断开,由于它不或许只调理输出信号。这还或许会引起额定的与线性衔接有关的问题。光的亮度从0到10%之间是最要害,由于在这个规模内,人的眼睛特别简略感受到光线的改变,并且和传统灯泡不同的是,这个规模内的色温简直是相同的。

规范书中的信息往往不能反映最实在的状况。尽管规范书为驱动器的挑选供给了一个很好的根据,但他们有时会疏忽了重要的信息,比方功用约束或EMC功用,因此需求慎重阅览。

可靠性运用寿数

驱动器的可靠性与它的MTBF(均匀毛病间隔时刻)直接相关。经过“浴缸曲线”(图3)能最好地标明MTBF。它包含三个阶段:前期毛病期,有用寿数期和寿数完毕期。MTBF仅包含中心规模,而不包含前期毛病期和寿数完毕期。LED驱动器规范书中所列的MTBF值一般约为60万小时。

图3 浴缸曲线

MTBF的核算办法:λ驱动器=Sλ元件。

也便是说一个LED驱动器的MTBF值,只要当它一切元器件的MTBF值是已知的时分,才干核算出来。这些参数值能够在各种数据库中找到。而最有名的参考手册或许便是军用手册217F版别((MILHDBK217F),它正被大多数制造商运用。因此,这阐明制品的可靠性其实在规划阶段就能够确认了。

可是,60万小时的MTBF值究竟是什么意思呢?这是否便是说,相应地具有68年的运用寿数呢?这显然是不对的。MTBF仅仅标明在一个特定时刻内的毛病概率,如:

●每年2%的毛病率è MTBF=438,000 hours(8,760h/2%)

●5年以上5%的毛病率è MTBF=876,000 hours(5×8,760h/5%)

  此外,还需求考虑到温度对M

TBF的影响。阿列纽斯方程便是一个简略的,但又能十分精确地反响速率对温度依赖性的公式。运用到电子设备中,就能够清楚地显现在较高温度下毛病率会添加。套用以下经历规律“温度添加10℃,设备的预期寿数就会削减一半”。

左面的举例阐明了环境温度对体系可靠性的显着影响。

另一个影响LED驱动器可靠性的要素便是挑选正确的元器件,特别是要挑选适宜的电容器。LED驱动器一般装备的是廉价的电解电容器而不是高品质的陶瓷电容器(MLCC)。

为什么电解电容器会对电路的可靠性发生如此巨大的影响?这是由于电解电容器中的电解液是一种液体,它会跟着时刻而蒸腾,然后导致电容器毛病。而当电容器露出于高温下时,这种状况会更迅速地发生。因此电解电容器被公以为是决议和约束了LED驱动器运用寿数的元器件。

正如咱们所看到的,MTBF不能精确地标明一个产品的运用寿数,但却是一个很好的能够阐明体系或元件可靠性的目标。关于分立式驱动器,挑选MTBF值彼此共同的元器件是至关重要的。终究,整个体系的可靠性将会由其最单薄的环节决议。

差异于MTBF值,RECOM所指定的“规划寿数”是根据实在的测验根底上的,也因此能显现出驱动器的运用寿数。不幸的是,规范书中很少会有如此有价值的信息。

图4 RECOMRCD-48用的是陶瓷电容(左)和竞争者用电解电容的产品(右)比照

认证

研制一个定制的LED驱动器,另一个重要方面便是认证。这是一个耗时且花费很高的进程,也常常因此而延缓了新产品的推出。

以下列表是从国际规范中选出的有必要要契合的几项:

●生态规划指令2009/125/EC

●WEEE指令2002/96/EC

CE标志的规则特别严厉。要请求CE认证,制造商要保证该产品契合一切相关的规范和法规。尽管仅仅需求完结一张表格就能请求,但制造商有必要理解,假如一个产品印有CE标志,他就有职责承当一切保修和补偿职责。

有关AC/DCLED驱动器的一些特别注意事项

AD/DC LED驱动器的规划不只比DC/DCLED驱动要杂乱得多,并且对安全方面要求也更为严厉。这是由于这些设备都是在SELV(安全特低电压)规模之外的。而这个问题,不只仅仅仅指制品,一起也针对在电网电压运用下的规划和测验进程。因此需求采纳特别办法来维护用户。

此外,AC/DC LED驱动器有必要契合特定的动力功率和质量法规和指令,如欧盟生态规划指令或动力之星规则。比方:功率为25W时,所供给的功率因数校对(PFC)有必要大于0.9,这使得他们的规划会更为杂乱。当然,这也便是说,开发和测验设备也有必要契合愈加严厉的规范,包含功率剖析仪,高精度电源和LED负载开关。关于额定的功用,如双向可控硅调光,制造商需求恣意波形发生器,来精确地模仿各种上升沿和下降沿的调光器的信号。从方块图(图5)能够看到AC/DC LED驱动器测验中作为规范所需求的各个要素。

图5 典型AC/DC驱动器测验方框图

总归,经过内部开发AC/DC LED驱动器,关于具有必要专业知识的制造商来说,仅仅一个挑选。而一般状况下,愈加正确的做法是从一个现有的供货商处,购买现已是完好的,经过了测验和认证的产品。

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