Fasilitas Canggih Produksi EfisienUntuk mempopulerkan luminer LED, tidak hanya perlu mengurangi biaya secara signifikan, tetapi juga perlu menyelesaikan masalah teknis. Bagaimana mengatasi masalah efisiensi dan keandalan energi, Doug Bailey, wakil presiden pemasaran untuk PowerIntegrations, berbagi pengalaman tentang desain driver LED yang efisien dan andal.
Pertama, jangan gunakan perangkat daya bipolar
Doug Bailey menunjukkan bahwa karena perangkat daya bipolar lebih murah daripada MOSFET, biasanya sekitar 2 sen, beberapa desainer menggunakan perangkat daya bipolar untuk mengurangi biaya drive LED, yang secara serius dapat mempengaruhi keandalan sirkuit karena dengan LED. Dengan meningkatnya suhu papan driver, jangkauan kerja efektif perangkat bipolar akan menyusut dengan cepat. Ini akan menyebabkan perangkat tidak berfungsi saat suhu naik, sehingga memengaruhi keandalan lampu LED. Cara yang benar adalah dengan memilih perangkat MOSFET dan masa layanan perangkat MOSFET. Ini jauh lebih lama dari perangkat bipolar.
Kedua, cobalah untuk tidak menggunakan kapasitor elektrolitik
Apakah Anda ingin menggunakan kapasitor elektrolitik dalam rangkaian driver LED? Ada pendukung dan lawan. Pendukung percaya bahwa jika suhu papan dapat dikontrol, tujuan memperpanjang umur kapasitor elektrolit dapat dicapai pada gilirannya. Sebagai contoh, kapasitor elektrolitik suhu tinggi dengan umur 105 derajat dan masa hidup 8000 jam dipilih, menurut rumus empiris untuk umur kapasitor elektrolit. "Setiap kali suhu diturunkan 10 derajat, umurnya digandakan", maka ia memiliki kehidupan kerja 16.000 jam di lingkungan 95 derajat, kehidupan kerja 32.000 jam di lingkungan 85 derajat, dan kehidupan kerja 64.000 jam di lingkungan 75 derajat, jika suhu kerja lebih rendah, maka hidup akan lebih lama! Dari sudut pandang ini, selama pilihan kapasitor elektrolitik berkualitas tinggi tidak berpengaruh pada kehidupan daya penggerak!
Pendukung lain percaya bahwa flicker frekuensi rendah yang disebabkan oleh arus riak tinggi yang disebabkan oleh kapasitor tanpa listrik akan menyebabkan ketidaknyamanan fisiologis bagi mata sebagian orang. Amplitudo besar dari riak frekuensi rendah juga akan menyebabkan beberapa peralatan kamera digital tampak buruk. Kotak cahaya yang berkelap-kelip terang dan gelap. Oleh karena itu, lampu sumber cahaya berkualitas tinggi masih membutuhkan kapasitor elektrolitik. Namun, lawan percaya bahwa kapasitor elektrolitik secara alami akan menua. Selain itu, suhu lampu LED sangat sulit untuk dikendalikan, sehingga umur kapasitor elektrolitik pasti akan berkurang, sehingga mempengaruhi masa pakai lampu LED.
Dalam hal ini, Doug Bailey percaya bahwa bagian input dari rangkaian driver LED dapat dipertimbangkan tanpa kapasitor elektrolitik. Faktanya, PI LinkSwitch-PH dapat menghemat kapasitor elektrolit. PFC satu tahap / desain konstan saat ini memungkinkan desainer untuk menghemat kapasitas besar. Kapasitor, dalam rangkaian keluaran, kapasitor keramik bertegangan tinggi dapat digunakan sebagai pengganti kapasitor elektrolitik untuk meningkatkan keandalan. "Beberapa orang merancang sirkuit dua tahap, menggunakan kapasitor elektrolitik 400V pada output, yang akan sangat mempengaruhi sirkuit. Keandalan, disarankan untuk menggunakan kapasitor keramik untuk sirkuit satu tahap," tegasnya. "Untuk aplikasi industri yang kurang peduli dengan peredupan, lingkungan suhu tinggi, dan di mana keandalan tinggi diperlukan, saya sangat menyarankan untuk tidak menggunakan kapasitor elektrolitik untuk desain."
Ketiga, tegangan tahan MOSFET tidak boleh lebih rendah dari 700V
600V MOSFET lebih murah. Banyak orang berpikir bahwa tegangan input lampu LED umumnya 220V, sehingga menahan tegangan 600V sudah cukup, tetapi dalam banyak kasus tegangan rangkaian akan mencapai 340V. Dalam kasus gelombang, MOSFET 600V mudah dipecah. Karena itu, masa pakai lampu LED terpengaruh. Bahkan, pemilihan 600V MOSFET dapat menghemat biaya tetapi biaya seluruh papan sirkuit dibayar. Karena itu, "Jangan gunakan MOSFET tegangan 600V, dan lebih baik menggunakan MOSFET dengan tegangan tahan melebihi 700V. Dia menekankan.
Keempat, coba gunakan sirkuit arsitektur satu tahap
Doug mengatakan bahwa beberapa rangkaian LED menggunakan arsitektur dua tahap, yaitu arsitektur "PFC (Power Factor Correction) + Isolated DC / DC Converter", yang akan mengurangi efisiensi rangkaian. Misalnya, jika efisiensi PFC adalah 95% dan efisiensi bagian DC / DC adalah 88%, efisiensi seluruh rangkaian akan dikurangi menjadi 83,6%! "Perangkat LinkSwitch-PH PI menggabungkan PFC / CC controller, 725V MOSFET dan driver MOSFET ke dalam satu paket, meningkatkan efisiensi sirkuit driver menjadi 87%!" Doug menunjukkan, "Perangkat ini sangat menyederhanakan tata letak papan." Dirancang untuk menghilangkan hingga 25 komponen yang digunakan dalam desain flyback terisolasi tradisional! Komponen yang dieliminasi termasuk kapasitor elektrolitik tegangan tinggi dan optocoupler. ”Doug mengatakan arsitektur dua tahap LED cocok untuk digunakan dengan drive arus konstan kedua. Sirkuit ini memungkinkan PFC untuk menggerakkan arus konstan LED ke driver lama. Desain ini sudah usang dan tidak lagi hemat biaya, jadi dalam kebanyakan kasus yang terbaik adalah menggunakan desain satu tahap.
Kelima, coba gunakan perangkat MOSFET
Jika luminer LED tidak dirancang untuk menjadi sangat kuat, Doug merekomendasikan untuk menggunakan driver LED dengan MOSFET terintegrasi karena manfaatnya adalah MOSFET terintegrasi memiliki lebih sedikit resistansi dan menghasilkan lebih sedikit panas daripada diskrit, selain MOSFET terintegrasi. Pengontrol dan FET umumnya bersama-sama, dan umumnya memiliki fungsi shutdown termal. Ketika MOSFET terlalu panas, sirkuit dimatikan secara otomatis untuk melindungi lampu LED. Ini sangat penting untuk lampu LED, karena lampu LED umumnya kecil dan sulit untuk menghilangkan udara. . "Kadang-kadang LED dapat menyebabkan orang terbakar karena terlalu panas, tetapi solusi kami tidak pernah seperti ini," katanya.