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電路設計

電路設計 - LED螢光燈PCB設計常見問題

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電路設計 - LED螢光燈PCB設計常見問題

LED螢光燈PCB設計常見問題

2021-10-27
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Author:Downs

下麵介紹LED螢光燈的常見問題 PCB設計

現時,LED螢光燈市場非常活躍,製造商主要分為3類:第一類是用於製造LED晶片的工廠,其滲透到下游,對電路知識和LED螢光燈功率瞭解甚少; 第二類是原有的通用照明,工廠進入了一個新的領域,對電路知識略知一二; 第3類是全新的工廠,他們以前做過其他產品或新企業,有的瞭解LED電源,有的不瞭解。 LED螢光燈電源是LED螢光燈中最重要的部分。 如果LED螢光燈選擇不當,LED螢光燈將無法發揮其效能,甚至無法正常使用。

1、為什麼需要恒流:

LED電晶體的特性决定了其受環境的影響很大。 例如,隨著溫度的變化,LED的電流會新增,而隨著電壓的新增,LED的電流也會新增。 超過額定電流的長期運行將大大縮短LED的使用壽命。 而LED恒流是為了確保其工作電流在溫度、電壓等環境因素變化時保持不變。

電路板

2. LED螢光燈電源與電源的匹配 PCB燈板:

一些客戶首先設計電路板和照明板,然後尋找電源。 他們發現很難找到合適的電源。 要麼電流太大,要麼電壓太小(如I>350mA,V<40V); 或者電流太小而電壓太高(例如I<40mA,V>180V),結果是產生嚴重的熱量,效率低,或輸入電壓範圍不足。 事實上,選擇最優秀的串並聯方法,施加在每個LED上的電壓和電流是相同的,但電源效果可以發揮最佳效能。 最好的方法是首先與電源製造商溝通,並對其進行定制。

3、LED工作電流:

一般來說,LED的額定工作電流為20 mA,一些工廠在開始時會用完。 設計為20 mA。 事實上,在此電流下的工作電流非常嚴重。 經過多次比較測試,理想的設計是17 mA。 N個並聯連接的總電流=17*N;

第四,LED的工作電壓:

一般LED的推薦工作電壓為3.0-3.5V。 經過測試,它們大多工作在3.125V,囙此3.125V的計算公式更為合理。 串聯M個燈珠的總電壓=3.125*M

5、LED PCB燈板的串並聯和寬電壓:

為了使LED螢光燈工作在較寬的輸入電壓範圍AC85-265V,LED電路板的串並聯發光板是非常重要的。 由於當前電源通常是非隔離降壓電源,當需要較寬的電壓時,輸出電壓不應超過72V,輸入電壓範圍可達到85-265V。 換句話說,序列的數量不超過23個序列。 不要並聯太多,否則工作電流將過大,熱量將嚴重。 建議為6並聯/8並聯/12並聯。 總電流不應超過240 mA。 還有一種電壓解決方案很廣,就是先用L6561/7527將電壓提高到400V,然後再降壓,相當於兩個開關電源,成本是原來的兩倍。 這種解決方案不具有成本效益,也沒有市場。

6.LED串並聯與PFC功率因數和寬電壓之間的關係:

現時市場上有3種功率因數校正電源:一種是沒有專用的功率因數校正電路,功率因數校正一般在0.65左右; 另一種是採用無源功率因數校正電路,電路板準備良好,功率因數校正一般在0.92左右; 另一種是採用有源7527/6561電路,功率因數校正可以達到0.99,但該方案的成本是第二種方案的兩倍。 囙此,第二種方案更重要。 對於無源PFC電路:也稱為穀填充PFC電路,工作電壓範圍為交流輸入電壓峰值的一半。 如果輸入為180V,其峰值為180*1.414=254V,峰值電壓的一半為127V,减去30V的降壓電壓差,其最大輸出為90V,囙此串聯LED燈珠的數量最多為28串。 囙此,為了獲得相對較大的功率因數,串聯的燈珠數量不能太多,否則將無法滿足低電壓要求。

7、恒流精度:

市場上某些電源的恒流精度太差。 對於恒流解決方案,例如市場上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802解決方案,誤差可以達到±8%或±10%,並且恒流誤差太大。 一般要求在±3%範圍內。 根據3%的誤差,並聯6個電路,每個電路的誤差約為±0.5%。 如果12個電路並聯,每個電路的誤差約為±0.25%。 該精度足够。 如果精度太高,成本將大大新增。 對於LED,17 mA和17.5 mA的影響很小。

8、隔離/非隔離:

通常,隔離電源由15W製成,放置在LED管中。 變壓器非常大,很難安裝。 特別是對於T6/T8燈具,這幾乎是不可能的,囙此隔離度通常只能為15W,超過15W的很少,而且價格非常昂貴。 囙此,隔離並不具有成本效益。 通常,非隔離產品佔據主流,體積可以更小,最小高度為8 mm。 事實上,非孤立的安全措施已經到位,沒有問題。

9、功率效率:

輸出功率(輸出LED電壓*輸出電流)/輸入功率。 這個參數特別重要。 如果效率較低,則意味著輸入功率的很大一部分被轉換為熱量並被排放; 如果將其安裝在管中,它將產生非常高的溫度,再加上我們的LED的光效率比。 散熱時,它會疊加產生更高的溫度。 隨著溫度的升高,我們電源內所有電子部件的壽命都會縮短。 囙此,效率是决定電源壽命的最基本因素。 效率不能太低,否則電源消耗的熱量太大。 一般來說,超過80%是可以的,但效率與電路板-照明板的匹配連接方法有關。

10、尺寸設計要求:

高度是制約LED螢光燈設計的主要因素 電路板. 通常地, T6管的尺寸/T8要求高度不應過高–9 mm. T10管的高度小於或等於15 mm. 長度可以更長, 這樣更容易散熱.