知道嗎？LED驅(qū)動電源：安全設(shè)計(jì)不可省！
LED照明應(yīng)用愈加普及 驅(qū)動電源設(shè)計(jì)安全不可省
LED照明應(yīng)用越來越普及，隨著LED照明應(yīng)用產(chǎn)品升級，LED在單位亮度、功率也就越來越高，隨之而來除了LED芯片運(yùn)作時(shí)散熱需求外，驅(qū)動高亮度LED需要的高電流驅(qū)動電路設(shè)計(jì)，因?yàn)闊艟弋a(chǎn)品動輒連續(xù)使用照明超過8小時(shí)，驅(qū)動電路的安全性就更加重要。
在室內(nèi)用照明應(yīng)用，以裝飾應(yīng)用最常見的標(biāo)準(zhǔn)型LED嵌燈，驅(qū)動功率從8W~15W不等，雖室內(nèi)用途的燈具仍屬于小功率驅(qū)動，電源電路除常規(guī)安全設(shè)計(jì)外，因?yàn)檫@類裝飾用燈具多裝設(shè)于密閉的木型家具中，除電源電路的過載、短路防護(hù)設(shè)計(jì)外，也需要針對燈具高溫狀態(tài)下的斷電保護(hù)，避免燈具出現(xiàn)故障、高熱時(shí)，電源電路仍源源不絕地輸送驅(qū)動電力，導(dǎo)致問題加劇。
COB組件封裝 改善LED照明光形、簡化驅(qū)動設(shè)計(jì)部分較大尺寸的崁燈產(chǎn)品，驅(qū)動功率可以高達(dá)20W以上，一般這類高亮度的嵌燈，通常是用來作為大空間的主要照明燈具，這類燈具產(chǎn)品的特色就是需要單一燈具有極高的亮度表現(xiàn)，透過一定數(shù)量的主燈搭配足夠的環(huán)境照明應(yīng)用。這類功能性明確的燈具，通常不會用太復(fù)雜的設(shè)計(jì)，一般會使用COB(Chip On Board)封裝的高亮度LED組件，獲取高亮度照明、簡化線路設(shè)計(jì)、優(yōu)化成本架構(gòu)優(yōu)勢。
但單組發(fā)光組件就要以高達(dá)20W電源進(jìn)行驅(qū)動，對于小型化、成本優(yōu)化為首要設(shè)計(jì)方針的LED照明并不容易，實(shí)際裝設(shè)不能用低輸出功率的驅(qū)動電源模塊直接連接驅(qū)動使用，以避免驅(qū)動電路產(chǎn)生過載故障。另一個(gè)重點(diǎn)是，這類室內(nèi)主要照明應(yīng)用，LED電源驅(qū)動一般會要求單一燈具搭配一套電源驅(qū)動電路，采用驅(qū)動電路分散配置不僅可讓電源驅(qū)動電路更精簡，也不會因?yàn)檫B接過多燈具導(dǎo)致驅(qū)動電路過載問題。
電源安全設(shè)計(jì)可保護(hù)LED組件 避免驅(qū)動問題受損在一般LED驅(qū)動電源設(shè)計(jì)中，常見的保護(hù)組件有保險(xiǎn)絲、壓敏電阻、與壓敏電阻器搭配組合的防雷突波保護(hù)器與瞬態(tài)電壓抑制器(Transient Voltage Suppressors；TVS)等保護(hù)組件，而在驅(qū)動電路透過保護(hù)設(shè)計(jì)，LED發(fā)光組件畢竟是半導(dǎo)體材料，本身就對電壓/電流瞬態(tài)反應(yīng)較敏感，供應(yīng)電源若出現(xiàn)大幅變動，將導(dǎo)致發(fā)光組件被高電流打穿或燒毀，透過保護(hù)電路技術(shù)可在發(fā)生電源瞬態(tài)變動時(shí)快速斷電或是旁路，避免LED發(fā)光組件受損。
相較室內(nèi)用LED照明燈具，室外用的LED照明應(yīng)用相關(guān)驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)要求就明顯高更多。因?yàn)閼敉庥肔ED照明燈具，可能是建筑外墻照明、造景設(shè)計(jì)照明、或是路燈/指示燈具照明應(yīng)用，常見會采用直接連接市電電網(wǎng)的方式進(jìn)行驅(qū)動。基于戶外照明需求，因?yàn)檎彰鳠艟咴O(shè)置高度更高，照明區(qū)塊可能設(shè)置在廣闊的街廓或是公園，燈具的亮度要求會更高。
室外LED照明燈具要求高 環(huán)境影響更加嚴(yán)峻室外照明燈具(隧道、公路、交通訊號燈、停車場和車庫等照明環(huán)境)不僅單位燈具的亮度超過室內(nèi)應(yīng)用的數(shù)倍，其驅(qū)動電源的功率也會是室內(nèi)照明的好幾倍水平，對于驅(qū)動電路的安全設(shè)計(jì)要求更高，甚至是室外公眾區(qū)域照明燈具的設(shè)置條件，大多屬于室外環(huán)境，燈具與驅(qū)動電路還須受到風(fēng)吹、日曬、雨淋等環(huán)境影響，長時(shí)間高溫/低溫轉(zhuǎn)換也會考驗(yàn)驅(qū)動電路電子零件、硬件的耐用度，高功率與惡劣使用環(huán)境，都是室外照明使用安全設(shè)計(jì)必須克服的問題點(diǎn)。
除了功能性較高的戶外照明應(yīng)用外，另一個(gè)戶外照明應(yīng)用領(lǐng)域，即以LED照明進(jìn)行裝飾性、情境氣氛營造的設(shè)計(jì)應(yīng)用，例如針對裝飾性應(yīng)用的噴泉照明燈、泳池照明燈、花園與雕塑的景觀輔助光源，這些燈具使用環(huán)境的嚴(yán)苛程度，并不亞于一般戶外照明應(yīng)用LED燈具，以泳池、噴泉的造景燈具，LED燈具必須搭配防水不銹鋼桶燈燈體，將LED發(fā)光組件、驅(qū)動電路包裹在不銹鋼桶燈燈座之中，燈具內(nèi)的散熱主要透過燈體發(fā)散，線路的安全設(shè)計(jì)除一般戶外燈具要求外，另必須針對可能的池水入侵燈具問題，強(qiáng)化驅(qū)動電路的短路安全設(shè)計(jì)。
LED燈具能快速普及，主要是照明用的LED組件在功能上持續(xù)不斷優(yōu)化，讓照明應(yīng)用功能更接近用戶需求，其中LED組件應(yīng)用COB(Chip On Board)封裝技術(shù)，可以說是LED燈具應(yīng)用更趨實(shí)用的重要關(guān)鍵。COB封裝為將單個(gè)、或多顆LED發(fā)光晶粒，利用封裝技術(shù)直接封裝于印刷電路板(Printed CircuitBoard；PCB)上，COB封裝型式跟一般采用表面黏著(Surface Mounted Device；SMD)設(shè)計(jì)組件加工以支架打件在燈具基板上的設(shè)計(jì)大不相同，因?yàn)镃OB封裝可以直接將LED發(fā)光產(chǎn)生的熱、透過接觸引導(dǎo)至下方基板散出，透過基板加強(qiáng)散熱處理，而平面化設(shè)置、大量的LED組件也可形成類似傳統(tǒng)燈具的面光源照明效果。
新一代的LED照明燈具，可透過COB技術(shù)讓新時(shí)代的LED燈具達(dá)到更接近傳統(tǒng)白熾燈、鹵素?zé)艋蚴菤怏w放電燈具才有的照明效果，同時(shí)，驅(qū)動LED照明燈具，只需要以更低的電力驅(qū)動，就能產(chǎn)生這些傳統(tǒng)燈具的照明效用，透過COB設(shè)計(jì)的發(fā)光組件模塊，不僅散熱加強(qiáng)(省掉更多燈具主動散熱設(shè)計(jì)需求)，透過多組件封裝，也能簡化驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度(因?yàn)橹恍枰?qū)動單一組件)。
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