LED電源的壽命問題分析

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LED電源的壽命問題分析

LED芯片和電源裝在一起，一般空間狹小，散熱條件差，如何保證LED電源質量和壽命，就要從設計前就開端思忖，從而避免LED電源很過快失效，可以說LED電源壽命是制約著LED發(fā)展的關鍵。這是一個需要系統(tǒng)設計和考慮的綜合問題。我們認為影響LED電源壽命的性能包括環(huán)境特征，部件和電力特征，綜合有以下方面：
實際應用環(huán)境的影響
高濕環(huán)境
高溫環(huán)境
多塵環(huán)境
強磁環(huán)境
震動環(huán)境
燈具溫度環(huán)境的影響
燈具內溫小于65度
燈具外殼小于75度
電源溫度小于60度
供電電網的影響
不穩(wěn)定電網的電壓輸入會對LED電源的部件造成沖擊，從而影響LED驅動的使用壽命。
絕緣和安裝的影響
產品的正確安裝和良好的絕緣會增強LED電源的應用力。
電解電容的影響
電解電容器的封口部位會漏出氣化的電解液，這種現(xiàn)象會隨著溫度的升高而加速，一般認為溫度每上升10℃，泄漏速度會提高至2倍。因此可以說電解電容器決定了電源裝置的壽命。如果選用105度，壽命為10000小時的高溫電解電容，根據(jù)通行的電解電容壽命估算公司“每降低10度，壽命增加一倍”，那么它在95度環(huán)境下工作壽命為 20000小時，在85度環(huán)境下工作壽命為40000小時，如虹源電子科技光電的LED驅動電源一般在工作溫度為高為60度時，電解電容的溫度大致控制在85度左右，則壽命可達40000小時，如按每天12小時工作計，則壽命近十五年。
LED驅動電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命，電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。
電容溫度65℃時的壽命只能保證約8萬小時；電容溫度75℃時的壽命只能保證約4萬小時；電容溫度85℃時的壽命只能保證約2萬小時；電容溫度95℃時的壽命只能保證約1萬小時；
從以上的推算：電解電容溫度每上升10℃，壽命將會減半。
開關次數(shù)的影響
多數(shù)電源設有電容器輸入型的整流回路，在通入電源時，會產生浪涌電流，導致開關接點疲勞，引發(fā)接觸電阻增大及吸附等問題。理論上認為，在電源期望壽命期間，開關的通斷次數(shù)約有10,000次。
沖擊電流保護電阻、熱敏功率電阻的影響
為抵抗電源通入時產生的沖擊電流，通常電源的設計將電阻與SCR等元件并聯(lián)起來使用。電源通入時的電力峰值高達額定數(shù)值的數(shù)十倍至數(shù)百倍，結果導致電阻熱疲勞，引起斷路。處在相同情況下的熱敏功率電阻器也會發(fā)生熱疲勞現(xiàn)象。
除以上電源本身的問題，也有結合燈具設計的部分。高效率LED驅動電源是LED照明系統(tǒng)整體的節(jié)能要求，LED燈具的低溫升、長壽命、高可靠性是決定LED燈具好壞的基礎與保證。
1）高效率、低損耗、低溫升
如一臺輸出100W的LED驅動電源，當效率達95％時，其損耗是5.2W，當效率只有85％時，其損耗達17.6W，后者是前者的3.4倍，實驗表明在同等條件下前者比后者溫度低10～15℃。
2）降低LED燈的工作溫度及延緩光衰
LED芯片溫度的升高將導致發(fā)光器件性能的變化與電光轉換效率衰減，嚴重時甚至失效，有實驗測試表明：LED自身溫度每上升5攝氏度，光通量就下降3％。
3）高功率因數(shù):
1）可以減小電流諧波；
2）可以增加電力系統(tǒng)容量；
3）可以減小線損，節(jié)約電能。低功率因數(shù)即代表低的電力效能，越低的功率因數(shù)值代表越高比例的電力在配送網絡中耗損，若低的功率因數(shù)沒有被校正，電力公司除了有功功率外，還要提供更大的無功功率，這導致需要更大的發(fā)電機、

變壓器、輸電線等，以補償損耗。有PFC功能的電源可以改善自身能源使用率，減小損耗，也可降低諧波對電網的污染。

4）高效率、低溫升、高可靠
隨著電源溫度的降低，IC、功率半導體的工作環(huán)境的改善，MTBF(平均無故障時間)將顯著提高。
綜合以上描述可以得出LED燈具壽命的關鍵問題：那就是LED驅動電源的質量。led電源屬于開關電源，開關電源的質量與可靠性取決于其電路設計，生產工藝，及器件的質量

只有系統(tǒng)解決以上問題，LED電源才能真正發(fā)揮LED燈具壽命。

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