要普及LED燈具，不但需要大幅度降低成本，更需要解決技術性的問題。如何解決能效和可靠性這些難題
，PowerIntegrations市場營銷副總裁DougBailey分享了高效高可靠LED驅動設計的心得。

 

DougBailey指出由於雙極型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一個，所以一些設計師為了降低LED驅動成本而使用雙極型功率器件
，這樣會嚴重影響電路的可靠性
，因為隨著LED驅動電路板溫度的提升，雙極型器件的有效工作範圍會迅速縮小，這樣會導致器件在溫度上升時故障從而影響LED燈具的可靠性，正確的做法是要選用MOSFET器件
，MOSFET器件的使用壽命要遠遠長於雙極型器件。

 

 

LEDqudongdianluzhongdaodiyaobuyaoshiyongdianjiedianrong？muqianyouzhichizheyeyoufanduizhe，zhichizherenweiruguokeyijiangdianlubanwendukongzhihao，yicidachengyanchangdianjiedianrongshoumingdemude

，liruxuanyong105度壽命為8000小時的高溫電解電容，根據通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度
，壽命增加一倍”，那麼它在95度環境下工作壽命為16000小時，在85度環境下工作壽命為32000小時
，在75度環境下工作壽命為64000小時，假如實際工作溫度更低
，那麼壽命會更長！由此看來，隻要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什麼影響的！

 

還(hai)有(you)的(de)支(zhi)持(chi)者(zhe)認(ren)為(wei)由(you)無(wu)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)帶(dai)來(lai)的(de)高(gao)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)而(er)導(dao)致(zhi)的(de)低(di)頻(pin)閃(shan)爍(shuo)會(hui)對(dui)某(mou)些(xie)人(ren)眼(yan)造(zao)成(cheng)生(sheng)理(li)上(shang)的(de)不(bu)適(shi)
，幅(fu)度(du)大(da)的(de)低(di)頻(pin)紋(wen)波(bo)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)一(yi)些(xie)數(shu)碼(ma)像(xiang)機(ji)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)差(cha)頻(pin)閃(shan)爍(shuo)的(de)亮(liang)暗(an)柵(zha)格(ge)。所(suo)以(yi)，高(gao)品(pin)質(zhi)光(guang)源(yuan)燈(deng)具(ju)還(hai)是(shi)需(xu)要(yao)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)。不(bu)過(guo)反(fan)對(dui)者(zhe)則(ze)認(ren)為(wei)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)會(hui)自(zi)然(ran)老(lao)化(hua)，另(ling)外(wai)
，LED燈具的溫度極難控製

，所以電解電容的壽命必然會減少，從而影響LED燈具的壽命。

 

對此，DougBailey認為
，在LED驅動電路輸入部分可以考慮不用電解電容，實際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容，PI的單級PFC/恒流設計可以讓設計師省去大容量電容，在輸出電路中，可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性，“有的人在設計兩級電路的時候
，在輸出采用了一個400V的電解電容
，這會嚴重影響電路的可靠性，建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。”他強調。“對於不太關注調光功能、高溫環境及需要高可靠性的工業應用來說
，我強烈建議不采用電解電容進行設計。”

 

耐壓600V的MOSFET比較便宜，很多認為LED燈具的輸入電壓一般是220V，所以耐壓600V足夠了，但是很多時候電路電壓會到340V，在有浪湧的時候，600V的MOSFET很容易被擊穿
，從而影響了LED燈具的壽命
，實際上選用600VMOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價
，所以，“不要選用600V耐壓的MOSFET

，最好選用耐壓超過700V的MOSFET.”他強調。

 

 

Doug表示有些LED電路采用了兩級架構，即“PFC（功率因數校正）+隔離DC/DC變換器”的架構，這樣的設計會降低電路的效率。例如，如果PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%，則整個電路的效率會降低到83.6%！“PI的LinkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控製器


、一個725VMOSFET和MOSFET驅動器集成到單個封裝中，將驅動電路的效率提升到87%！”Doug指出
，“這樣的器件可大大簡化電路板布局設計
，最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個元件！省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。”Doug表示LED兩級架構適用於必須使用第二個恒流驅動電路才能使PFC驅動LED恒流的舊式驅動器。這些設計已經過時，不再具有成本效益，因此在大多數情況下都最好采用單級設計。

 

 

如果設計的LED燈具功率不是很高
，Doug建議使用集成了MOSFET的LED驅動器產品，因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通電阻少
，產生的熱量要比分立的少
，另外
，就是集成的MOSFET是控製器和FET在一起，一般都有過熱關斷功能，在MOSFET過熱時會自動關斷電路達到保護LED燈具的目的

，這對LED燈具非常重要，因為LED燈具一般很小巧且難以進行空氣散熱。“有的時候會發生LED因過熱燃燒傷人的情況，但是我們的方案從來不會這樣的。”他表示。