Deset důvodů, proč ovladače LED selhávají
V zásadě je hlavní funkcí ovladače LED převést vstupní zdroj střídavého napětí na zdroj proudu, jehož výstupní napětí se může měnit s propustným úbytkem napětí LED Vf.
Jako klíčový komponent v LED osvětlení kvalita LED driveru přímo ovlivňuje spolehlivost a stabilitu celkového svítidla. Tento článek začíná ovladačem LED a dalšími souvisejícími technologiemi a zkušenostmi s aplikacemi zákazníků a analyzuje mnoho chyb v návrhu a aplikaci lampy:
1. Není uvažován rozsah variace LED žárovky Vf, což má za následek nízkou účinnost žárovky a dokonce nestabilní provoz.
Zátěžový konec LED svítidla se obecně skládá z několika řetězců LED paralelně a jeho pracovní napětí je Vo=Vf*Ns, kde Ns představuje počet LED zapojených v sérii. Vf LED diody kolísá s kolísáním teploty. Obecně platí, že Vf se snižuje při vysokých teplotách a Vf se zvyšuje při nízkých teplotách, když je způsoben konstantní proud. Proto provozní napětí LED svítidla při vysoké teplotě odpovídá VoL a provozní napětí LED svítidla při nízké teplotě odpovídá VoH. Při výběru ovladače LED zvažte, že rozsah výstupního napětí ovladače je větší než VoL~VoH.
Pokud je maximální výstupní napětí zvoleného ovladače LED nižší než VoH, maximální výkon svítidla nemusí dosáhnout skutečného výkonu požadovaného při nízké teplotě. Pokud je nejnižší napětí zvoleného ovladače LED vyšší než VoL, může výstup ovladače překročit pracovní rozsah při vysoké teplotě. Nestabilní, lampa bude blikat a tak dále.
S ohledem na celkové náklady a efektivitu však nelze dosáhnout ultra širokého rozsahu výstupního napětí ovladače LED: protože napětí ovladače je pouze v určitém intervalu, účinnost ovladače je nejvyšší. Po překročení rozsahu se účinnost a účiník (PF) zhorší. Současně je rozsah výstupního napětí budiče příliš široký, což vede ke zvýšení nákladů a účinnost nelze optimalizovat.
2. Nedostatek zohlednění rezervy výkonu a požadavků na snížení výkonu
Obecně platí, že jmenovitý výkon ovladače LED je naměřená data při jmenovitém okolí a jmenovitém napětí. Vzhledem k různým aplikacím, které mají různí zákazníci, bude většina dodavatelů LED ovladačů poskytovat křivky snížení výkonu na svých vlastních produktových specifikacích (běžná zátěž versus křivka snížení okolní teploty a zátěž vs. křivka snížení vstupního napětí).
3. Nechápu pracovní vlastnosti LED
Někteří zákazníci požadovali, aby vstupní výkon lampy byl pevnou hodnotou, pevně stanovenou s 5% chybou, a výstupní proud lze upravit pouze na specifikovaný výkon pro každou lampu. Vzhledem k různým teplotám pracovního prostředí a dobám svícení se výkon každé lampy značně liší.
Zákazníci takové požadavky vznášejí bez ohledu na jejich marketingové a obchodní faktory. Voltampérové charakteristiky LED však určují, že budič LED je zdrojem konstantního proudu a jeho výstupní napětí se mění se sériovým napětím zátěže LED Vo. Vstupní výkon se mění s Vo, když je celková účinnost budiče v podstatě konstantní.
Zároveň se po tepelné rovnováze zvýší celková účinnost LED driveru. Při stejném výstupním výkonu se vstupní výkon sníží ve srovnání s dobou spuštění.
Proto, když aplikace ovladače LED potřebuje formulovat požadavky, měla by nejprve porozumět pracovním charakteristikám LED, vyhnout se zavedení některých indikátorů, které neodpovídají principu pracovních charakteristik, a vyhnout se indikátorům, které výrazně převyšují skutečnou poptávku, a vyhnout se nadměrné kvalitě a plýtvání náklady.
4. Neplatné během testu
Někteří zákazníci si zakoupili mnoho značek LED ovladačů, ale všechny vzorky během testu selhaly. Později, po analýze na místě, zákazník použil samonastavovací regulátor napětí k přímému testování napájení ovladače LED. Po zapnutí byl regulátor postupně upgradován z 0Vac na jmenovité provozní napětí ovladače LED.
Takový zkušební provoz usnadňuje spuštění a zatížení ovladače LED při nízkém vstupním napětí, které by způsobilo, že vstupní proud by byl mnohem větší než jmenovitá hodnota, a zařízení související s vnitřním vstupem, jako jsou pojistky, usměrňovací můstky, termistor a podobně selžou kvůli nadměrnému proudu nebo přehřátí, což způsobí selhání měniče.
Správnou testovací metodou je proto nastavit regulátor napětí na rozsah jmenovitého provozního napětí ovladače LED a poté ovladač připojit ke zkoušce při zapnutí.
Technickým vylepšením konstrukce se lze samozřejmě také vyhnout selhání způsobenému takovou chybnou funkcí testu: nastavením obvodu omezení spouštěcího napětí a obvodu vstupní podpěťové ochrany na vstupu budiče. Když vstup nedosáhne spouštěcího napětí nastaveného ovladačem, ovladač nefunguje; když vstupní napětí klesne na vstupní podpěťový ochranný bod, ovladač přejde do stavu ochrany.
Proto, i když jsou během zákaznického testu stále použity vlastní doporučené kroky ovládání regulátoru, má měnič funkci vlastní ochrany a neselže. Zákazníci však musí před testováním pečlivě pochopit, zda zakoupené produkty s ovladači LED mají tuto ochrannou funkci (s ohledem na skutečné aplikační prostředí ovladače LED většina ovladačů LED tuto ochrannou funkci nemá).
5. Různé zatížení, různé výsledky testů
Při testování ovladače LED pomocí světla LED je výsledek normální a při elektronickém zátěžovém testu může být výsledek abnormální. Obvykle má tento jev následující důvody:
(1) Výstupní napětí nebo výkon výstupu budiče přesahuje pracovní rozsah elektronického měřiče zatížení. (Zejména v režimu CV by maximální zkušební výkon neměl překročit 70 % maximálního výkonu zátěže. V opačném případě může být zátěž během načítání chráněna proti přetížení, což způsobí, že pohon nebude fungovat nebo se nezatíží.
(2) Charakteristiky použitého elektronického měřiče zátěže nejsou vhodné pro měření zdroje konstantního proudu a dochází ke skoku v poloze napětí zátěže, což má za následek nefunkčnost nebo zatížení pohonu.
(3) Protože vstup elektronického měřiče zátěže bude mít velkou vnitřní kapacitu, je test ekvivalentní velkému kondenzátoru připojenému paralelně k výstupu budiče, což může způsobit nestabilní vzorkování proudu budiče.
Protože ovladač LED je navržen tak, aby vyhovoval provozním charakteristikám svítidel LED, nejblíže skutečným a reálným aplikacím by mělo být použití LED korálků jako zátěže, řetězce na ampérmetru a voltmetru k testování.
6. Následující stavy, které se často vyskytují, mohou způsobit poškození ovladače LED:
(1) AC je připojeno k stejnosměrnému výstupu měniče, což způsobuje selhání měniče;
(2) AC je připojeno ke vstupu nebo výstupu měniče DC/DC, což způsobuje selhání měniče;
(3) Konec výstupu konstantního proudu a laděné světlo jsou spojeny dohromady, což má za následek poruchu měniče;
(4) Fázové vedení je připojeno k zemnícímu vodiči, což má za následek, že měnič je bez výstupu a plášť je nabitý;
7. Špatné připojení fázového vedení
Obvykle venkovní inženýrské aplikace jsou 3-fázový čtyřvodičový systém, s národní normou jako příklad, každá fázová linka a 0 linka mezi jmenovitým provozním napětím je 220VAC, fázová linka a fázová linka mezi napětím je 380VAC. Pokud stavební dělník připojí vstup měniče ke dvěma fázovým linkám, po zapnutí napájení je překročeno vstupní napětí ovladače LED, což způsobí selhání produktu.
8. Rozsah kolísání elektrické sítě mimo rozumný rozsah
Když je vedení stejné větve transformátorové sítě příliš dlouhé, jsou ve větvi velká energetická zařízení, když se velké zařízení spouští a zastavuje, napětí v elektrické síti bude divoce kolísat a dokonce povede k nestabilitě elektrické sítě. Když okamžité napětí sítě překročí 310VAC, je možné poškodit pohon (i když je tam ochrana před bleskem není účinná, protože bleskojistka se má vyrovnat s desítkami pulzních špiček úrovně uS, zatímco elektrická síť fluktuace může dosahovat desítek MS nebo dokonce stovek ms).
Proto má pobočka pouličního osvětlení Power Grid velký energetický stroj, kterému je třeba věnovat zvláštní pozornost, nejlepší je sledovat rozsah kolísání elektrické sítě nebo samostatné napájení transformátoru elektrické sítě.
9. Časté vypínání vedení
Lampa na stejné silnici je příliš zapojena, což vede k přetížení zátěže na určité fázi a nerovnoměrnému rozložení výkonu mezi facies, což způsobuje časté vypínání vedení.
10. Odvod tepla pohonu
Pokud je měnič instalován v nevětraném prostředí, měl by být kryt měniče pokud možno co nejvíce v kontaktu s tělesem svítidla, pokud to podmínky dovolují, v plášti a pláště lampy na kontaktním povrchu potaženém tepelně vodivým lepidlem nebo připevněným tepelně vodivá podložka, zlepšují výkon odvádění tepla měniče, čímž zajišťují životnost a spolehlivost měniče.
Abych to shrnul, LED ovladače ve skutečné aplikaci hodně detailů věnovat pozornost, mnoho problémů je třeba analyzovat předem, upravit, aby se zabránilo zbytečnému selhání a ztrátě!