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LED发光效率迈大步 固态照明应用前景光明

作者: 时间:2011-10-02 来源:网络 收藏
起的。这串组的顺向电流高达115毫安,一个MX-6S封装的顺向电压是在19~22伏特。此封装内的简化配置如图2所示。


图2 MX-6与MX-6S的配置图

  MX-6和MX-6S的LED是一样的,设备的外壳也是相同。这两个LED的唯一区别是其内部焊接架构不同。这个单变项允许对A19灯泡应用中LED堆栈电压与普通的LED驱动进行非常好的效能分析。
  MX-6/MX-6S比较分析

  在对LED堆栈电压和电流间的分析有几个目的和标准,包括用不同的LED配置,以在一个改良型灯上,进行普通LED驱动器的优化;记录功率损耗及关键组件温度;在比较此设计和其他设计时,记录所有的成本优势;用效能、实际成本、产能这些衡量指针做参考,建立驱动器和LED配置建议等目的与标准。

  因此,只须用一套便宜的光流量测试系统,就可在两个设计中调整LED电流,以获得一个特定的照明输出。进而比较产品的相关功能,藉此可考虑由温度造成的流明损耗及其实际系统的变项。此外,所有的变项都要小心控制,把误差最小化,如使用的PAR灯、测量设备、机械设计、散热器和热平衡等。

  MX-6设计(图3)为六组串联MX-6 LED,每个LED是133流明/瓦,电流是600毫安。表1则为MX-6的规格说明。


图3 MX-6结构设计图


  MX-6S设计(图4)为六个LED排成的3#215;2模块,其总输出电流是270毫安,每线路是90毫安,每个LED是~133流明/瓦,电流90毫安。表2为MX-6S的规格说明。



图4 MX-6S结构设计图


  热能分析与系统可靠性不可忽视

  LED驱动器固定在一个塑料外壳内,再放进一个普通的PAR38铝制装置内。驱动器和LED都是按照典型模式装在一个PAR38改良型灯泡内。MX6S的电流是600毫安,此设计一开始是六个串连的MX-6 LED排列配置。电解电容器、主开关场效应晶体管(FET)、主整流器二极管和输出电感会附上一个热电偶(Thermocouples)。而MX-6S分析则使用相同的设置/灯泡,重新配置六个MX-6S LED。表3、4则分别为MX-6与MX-6S数据一览。



  系统设计工程师可从这简单的分析得到结论,其最须注意的是两个设计中LED驱动器重要组件的温度差异。此设计实际成本并不高,但随之而来的退货对厂商而言就是灾难,因为质量低劣对公司信誉会造成严重影响。若制造厂商决定使用一个特定的LED配置,随后被要求用昂贵的驱动电子组件来增加功率,或附加额外的散热片,或包装材料来确保系统组件符合正确的热规格,那真正的成本可能就随之而来。

  电解电容决定驱动器寿命

  在驱动器设计寿命里,通常电解电容器才是决定因素。若在设计时就先注意的话,就可用电解电容器以增加5万小时的应用产品寿命。

  值得注意的是,每提高电解电容器10℃,就会造成其寿命减半。举例来说,假设使用一个105℃,额定寿命1万小时的电解电容器,预计可以获得的温度是85℃,电容器就可以正常维持4万小时。如果同样这个电容所处的工作温度是95℃,则预期的寿命就会只有2万小时,这是非常大的差异。要是使用在较为高压堆栈的LED灯源,此应用的差别还可能会加倍。

  高压堆栈损耗会影响配置一个系统时使用LED数量的弹性。在实例中,把LED堆栈电压控制在52伏特,只能使用两个串联的MX-6S LED,因此在如2#215;1、2#215;2与2#215;3等模块里,会使用双数的LED。而科锐和日亚化学(Nichia)提供类似MX-6S三个串联的LED,也许能增加LED配置的可能性。

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关键词:LED发光效率固态照明

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