LED驱动电源失效分析

发表于 : 2022-06-29 来源:崧盛电源

相对于LED光源而言,LED驱动电源的构造更繁杂,必须衡量的地区会大量,促使LED驱动电源通常比LED光源先无效。据调查,整灯无效中高于80%的原因是电源出现了常见故障。造成LED驱动电源无效的因素许多,可概括为下列几大类。


1、电子元件衰老


包含电阻器、电容器、二极管、三极管、LED、射频连接器、IC等元器件引路、短路故障、损坏、走电、功能失效、电参数不过关、非平稳无效等各种各样无效难题。


2、PCB产品质量问题


包含PCB、PCBA湿润欠佳、爆板、分层次、CAF、引路、短路故障这些各种各样无效难题。


3、LED电源排热欠佳


光耦电路由电子元器件构成,极少数元器件对温度非常敏感。如电解电容器,行驶的电解电容寿命估计公式计算为“温度每下降10度,使用寿命增加一倍”,排热欠佳很有可能造成其使用寿命大大缩短,提早无效,导致LED电压出现异常,灯具无效。特别是针对内藏式电源(放到整灯里的电源),热值大的电源会提升整灯的传热、排热工作压力,LED的温度将上升,其特效和使用寿命将大幅度降低。因此在设计构思LED电源时,就应当注重其本身的导热情况。所以在进行设计方案灯具前期开展评定,电源的设计方案同时进行,就可处理之上难题。在制定时要充分考虑LED的导热和电源的排热,总体操纵灯具的提温,如何才能设计方案出良好的灯具。


4、电源设计中的难题


(1)输出功率设计方案。尽管LED特效高,可是也有80%~85%的热量耗损,导致灯具内部结构有20~30K的升温,假如室内温度在25℃,灯具内部结构则有45~55℃,电源长期在高温环境下工作中,要确保使用寿命就需要扩大输出功率裕量,一般存留1.5~2倍的裕量。


(2)元器件型号选择。灯具内部结构温度在45~55℃时,电源内部结构升温也有20℃前后,则元器件配件的温度要超过65~75℃。有一些元器件在高热时主要参数会飘移,乃至使用寿命会减少,因此元器件要挑选能在比较高温度下长期采用的,还需要需注意电解电容器和输电线。


(3)电气性能设计方案。电源开关电源对于LED的参数设计,目的是为了恒流电源主要参数,电流的大小确定LED的色度,假如大批量电流量偏差比较大,则成批灯的亮度不均匀。并且温度的改变也可以导致电源输出电流偏位。一般大批量偏差操纵在±5%之内,才可以确保灯的亮度一致,LED的正向压降有误差,电源设计方案的恒流电源电压范畴要包括LED的电压范畴。好几个LED串连使用时,最少压力降乘于串连总数为低限电压,较大压力降乘于串连总数为限制电压,电源的恒流电源电压范畴要比这一范畴稍宽些,一般上下限各留1~2V裕量。


(4)PCB布板设计方案。LED灯具交给电源的规格较小(除非是电源是外接的),因此在PCB设计上需求比较高,要了解的要素也较多。间距要留够,规定输入和输出防护的电源,一次侧电源电路和二次侧电路规定抗压1500~2500VAC,在PCB上至少要留够3mm的间距。如果是塑料外壳的灯具,则全部电源的布板还需要考虑到髙压部分和机壳的间距。要是没有室内空间保证安全间距就需要运用别的对策确保绝缘层,例如在PCB上开洞、加钢纸、打胶绝缘胶等。此外布板还需要考虑到发热量平衡,发烫元器件要分布均匀,不可以集中化置放,防止部分温度上升。电解电容器避开热原,缓解衰老,增加使用期限。


5、遭雷击毁坏


遭雷击是一种常用的天气现象,特别是在多雨季节尤其普遍。其所产生的伤害和损害全世界每一年以上千亿来计。遭雷击分成立即遭雷击和间接性遭雷击,间接性雷主要包含传输雷和磁感应雷。因为立即雷所产生的力量冲击性特别大,杀伤力很强,一般电源是无法承受的,故这儿关键探讨的是间接性雷型。


遭雷击所建立的浪涌保护器冲击性是一种暂态波,归属于磁法勘探影响,可以是浪涌保护器电压,也可以是浪涌电压。顺着电源线应别的途径(传输雷)或根据磁场(磁感应雷)而传输至电源路线。其波型特点是先迅速升高随后渐渐地降低。这种情况会对电源造成严重的危害,其发生的一瞬间的浪涌保护器冲击性远远地超过一般电子元器件的电荷地应力,致使的立即结果是电子元器件毁坏。


6、电网电压超过电源负载


当同一个变电器电网环路布线过长,环路含有大中型机电设备时,在设备起停时,电网电压会强烈起伏,乃至造成电网不稳定。当电网瞬间电压超出310VAC时会很有可能毁坏控制器(即便有防雷设施也失效,由于防雷设施是解决几十分秒等级的单脉冲顶峰,而电网起伏很有可能做到几十ms,乃至好几百ms)。因而,道路照明环路电网上面有大中型电力机械时要需注意,最好是检测下电网波动幅度,或是由独立电网变电器供电系统。


7、焊点无效


电源封装形式关键涉及到PCB板与元件间的联接工艺流程,在其中焊点饰演者关键的人物。焊点的关键作用是完成电子元件与基材(LED电源中对于的是PCB板)的机械连接和电气连接接地,焊点品质严重危害着元器件的稳定性。焊点无效一方面源自于生产制造安装里的电焊焊接常见故障,如焊接材料桥连、空焊、裂缝、曼哈顿状况。另一方面是在服现役情况下,当自然环境温度转变时,因为电子器件与PCB板存有线膨胀系数差,在焊点内造成内应力,地应力的周期性变化会导致焊点的疲倦损害,最后造成疲惫无效。


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