LED是一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯之后的第四代光源。LED驱动电源作用巨大,它具有以下特点:
①发光效率高,能量消耗低。由于LED的光谱几乎全部集中于可见光区域,效率可达到80% ~ 90%,大功率LED照明的耗电量仅为相同亮度白炽灯的10% ~20%。
②安全,环保。大功率LED的工作电压为3 ~4 V 的直流电,因而没有电磁干扰。LED产生的废弃物可回收,无污染,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
③寿命长,可靠性高,LED的平均寿命长达50000h,大功率照明LED以其特殊的电子结构保证其工作时有良好的稳定性和可靠性,甚至在水下也能长时间稳定地工作。而且它没有传统灯泡的钨丝、玻璃壳等易损部件,维护费用低廉。LED 的工作温度范围也很宽,在-40 ℃ ~85 ℃之间均能正常工作。
④单色性能好,色彩丰富。光色纯,光线质量高,单一颜色LED的光谱狭窄,谱线单一,集中在可见光波段。
⑤体积小,重量轻,可以灵活地排列搭配使用。
⑥响应时间短,LED的响应时间只有数十纳秒。
近年来,由于LED的环保性、发光高效的特点而得到了广泛的应用,尤其在照明方面应用越来越广泛。就目前的发展来看,大家最为关心的是灯的寿命问题,而现在无论是灯使用者还是生产厂都看到,灯的寿命取决于LED驱动电源, 99%以上的灯故障都是由于LED驱动电源引起的,LED的寿命长达50000h,但与之配套的驱动电源的寿命仅为10000h。所以LED灯照明装置能否应用推广的关键环节之一是其LED驱动电源问题,笔者就提高大功率( 100 ~ 200W) 驱动电源的可靠性从如下两大方面进行了探讨。
1 LED驱动电源防水及降温处理
大功率LED灯一般安装在室外,风吹雨淋自然难免,做好防水工作是关键所在。目前大家通用的方式是灌胶,而胶导热系数的差异直接影响电源的散热效果,最终影响寿命。
( 1) 选择符合高耐寒要求的胶,防止在超低温下胶体开裂等失效现象,要考虑灌注胶温度对器件性能的影响,不能选用灌注温度过高的胶,灌注温度应低于150 ℃,选用- 40 ~ + 150 ℃的高品质胶。
( 2) LED驱动电源胶体的电气绝缘性能等级要符合要求。
( 3) LED驱动电源灌胶导热系数对驱动电源散热影响情况,由于电源的壳体结构已经确定,因此驱动电源的散热主要通过胶体传导,将热量传导到壳体,而后通过对流散热。表1 是导热系数不同的胶体的电源器件和壳体温度情况( 输入电压~ 100 V,输出48 V/3 A,环境温度25 ℃)。
表1 不同导热系数的胶体对温度的影响
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