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LED照明设计需考虑的各种因素

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来源: 作者: 2018-10-29 10:14:19

LED照明设计需考虑的各种因素

导读:

LED照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面:散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏。这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决。

LED照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面:散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏。这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决。  由于LED灯必须能够装设在原有的旧式插座之内,因此散热是一个必须克服的大问题。但严格来说,这可以利用机械工程技术解决的问题,LED系统生产商的是努力开发新技术,尽量提高LED的亮度(即每单位功率产生的流明量)。  LED的相对高成本是LED照明市场目前仍难以大规模起飞的主要障碍。例如,英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监AlexanderSommer就说:大多数小于25W的典型LED照明应用是标志灯、标识灯、以及替代标准的白炽灯和卤素灯。但与现有的荧光灯和白炽灯技术相比,LED初始成本仍然是进入大众市场的一个主要障碍。  Cytech产品及设计部工程师徐瑞包也认同主要商业化挑战是成本。他说:目前各种功率的LED照明系统在电路上都是可以实现的,技术挑战来自于终端应用的要求,比如应用于汽车,要考虑到光学设计以及整体散热设计等。商业化部署的挑战则主要来自于LED成本。  LED照明设计的散热考虑  25W以下的LED照明系统一般设计用于像阅读台灯、走廊灯、客厅射灯、家用餐灯、小夜灯等应用,客户一般希望这类应用设计得越小巧越好,因此其PCB能安放的设计空间相对来说比较小,因此长时间使用时封装空间内的温度有可能会很高。由于设计师不太可能在其内安装一个散热风扇,因此它的散热设计就变得非常关键和重要。  大多数小于25W的低功率LED照明应用要求一定程度的小型化。这常常导致更高的功率密度,尽管功耗不是很大。足够的散热管理措施必须通过改进的机械结构提供。此外,高电气效率有助于降低功耗。AlexanderSommer指出,如果需要进一步减少热阻,这可以通过电气隔离来做到,因为它可以实现最高效率的热传递。这些方法也允许实现优化的流明输出。  另一种防止LED长时间工作过热问题的思路是采用调光解决方案。飞兆半导体公司高压IC产品行销经理SangCheolHer表示:相比荧光灯和白炽灯,采用调光解决方案是降低LED功耗的重要途径,这种方案利用调光控制器来实现。尤其是对于小于25W的LED驱动解决方案,由于PCB尺寸小,而封装空间有限,散热问题无可避免,所以该方案更显重要。

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