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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(zhì)量和壽命，就要從設(shè)計(jì)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(guān)鍵。這是一個(gè)需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)和考慮的綜合問題。我們認(rèn)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(shí)際應(yīng)用環(huán)境的影響   
高濕環(huán)境   
高溫環(huán)境   
多塵環(huán)境   
強(qiáng)磁環(huán)境   
震動(dòng)環(huán)境 
燈具溫度環(huán)境的影響   
燈具內(nèi)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(wǎng)的影響 
不穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓輸入會(huì)對LED電源的部件造成沖擊，從而影響LED驅(qū)動(dòng)的使用壽命。   
絕緣和安裝的影響 
產(chǎn)品的正確安裝和良好的絕緣會(huì)增強(qiáng)LED電源的應(yīng)用力。   
電解電容的影響 
電解電容器的封口部位會(huì)漏出氣化的電解液，這種現(xiàn)象會(huì)隨著溫度的升高而加速，一般認(rèn)為溫度每上升10℃，泄漏速度會(huì)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(shí)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(shí)，在85度環(huán)境下工作壽命為40000小時(shí)，如虹源電子科技光電的LED驅(qū)動(dòng)電源一般在工作溫度為高為60度時(shí)，電解電容的溫度大致控制在85度左右，則壽命可達(dá)40000小時(shí)，如按每天12小時(shí)工作計(jì)，則壽命近十五年。 
LED驅(qū)動(dòng)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(shí)的壽命只能保證約8萬小時(shí)； 電容溫度75℃時(shí)的壽命只能保證約4萬小時(shí)； 電容溫度85℃時(shí)的壽命只能保證約2萬小時(shí)； 電容溫度95℃時(shí)的壽命只能保證約1萬小時(shí)； 
從以上的推算：電解電容溫度每上升10℃，壽命將會(huì)減半。   
開關(guān)次數(shù)的影響 
多數(shù)電源設(shè)有電容器輸入型的整流回路，在通入電源時(shí)，會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，導(dǎo)致開關(guān)接點(diǎn)疲勞，引發(fā)接觸電阻增大及吸附等問題。理論上認(rèn)為，在電源期望壽命期間，開關(guān)的通斷次數(shù)約有10,000次。   
沖擊電流保護(hù)電阻、熱敏功率電阻的影響 
為抵抗電源通入時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流，通常電源的設(shè)計(jì)將電阻與SCR等元件并聯(lián)起來使用。電源通入時(shí)的電力峰值高達(dá)額定數(shù)值的數(shù)十倍至數(shù)百倍，結(jié)果導(dǎo)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(huì)發(fā)生熱疲勞現(xiàn)象。 
除以上電源本身的問題，也有結(jié)合燈具設(shè)計(jì)的部分。高效率LED驅(qū)動(dòng)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(chǔ)與保證。 
1）高效率、低損耗、低溫升 
如一臺(tái)輸出100W的LED驅(qū)動(dòng)電源，當(dāng)效率達(dá)95％時(shí)，其損耗是5.2W，當(dāng)效率只有85％時(shí)，其損耗達(dá)17.6W，后者是前者的3.4倍，實(shí)驗(yàn)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(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減，嚴(yán)重時(shí)甚至失效，有實(shí)驗(yàn)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(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致需要更大的發(fā)電機(jī)、

變壓器、輸電線等，以補(bǔ)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(wǎng)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(dǎo)體的工作環(huán)境的改善，MTBF(平均無故障時(shí)間)將顯著提高。 
綜合以上描述可以得出LED燈具壽命的關(guān)鍵問題：那就是LED驅(qū)動(dòng)電源的質(zhì)量。led電源屬于開關(guān)電源，開關(guān)電源的質(zhì)量與可靠性取決于其電路設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝，及器件的質(zhì)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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| 發(fā)布時(shí)間：2017.05.10    來源：LED電源廠
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