LED电源应用于LED路灯时注意的事项及发展方向[1]

　　全球人类正在努力改变地球温室效应带来的影响，节能减排呼声高涨。当今可称为节能“长寿命”项目的焦点产品“LED路灯”成了节能照明产业的“宠儿”。据高工LED产业研究中心的调查显示，2009年“十城万盏”的21个试点城市中,已经安装的LED路灯(含隧道灯)大约为22.2万盏。其中潍坊3.5万、武汉2.8万、重庆2.5万、扬州1.5万,四座城市的装灯量之和为10.3万,占总量近一半。2009年多数城市仍处于工程试点阶段,预计两年内将大规模铺开。

　　但我们要清晰的认识到，当大家都在宣传LED的长寿命时，忽略或避开了另一个决定LED灯具寿命的关键问题：那就是LED驱动电源的质量。

　　对此，笔者对影响LED电源质量的关键部分进行了浅议的的分析，供大家参考！

　　LED电源的寿命：

　　由于LED灯具不同于传统灯具，传统灯具中除部分功率转化为光能外，绝大部分功率都转化为红外辐射能量辐射到灯具外部空间（就类似于浴霸灯一样），而LED是半导体发光，其除部分功率转化为光能外，绝大部分功率都转化为热能，这些热量只能借助与芯片紧密结合的灯体散热。

　　商家为了灯具产品结构的整体优美，往往把电源与LED灯体结构紧密设计在一起，LED的发热与电源的发热叠加，这样电源和LED光源都处在恶劣的工作环境中，当工作环境的温度超过一定的温度时，电源及LED的寿命大打折扣。电源内部设置温度保护时会出现反复开关灯的现象，不设置温度保护又会引起高温损坏电源器件及加速LED的光衰。

　　LED电源属于开关电源，开关电源的质量与可靠性取决于其电路设计，生产工艺，及器件的质量。电解电容是大功率开关电源中必不可少的组成部分。

　　而开关电源的正常工作寿命要取决于电源所使用的电解电容的寿命，电解电容的寿命又取决于电容本身的寿命及工作温度。

　　电解电容在不同的温度下其工作寿命差异很大。

　　就拿国外某著名品牌电解电容为例：
　　其通用-40℃ -- ＋105℃规格电容寿命保证值是（在105℃满负载条件下）4000小时。如果我们设计时　　电容纹波电流负载值最大使用到85％，则：按其提供的寿命估算公式
　　电容温度65℃时的寿命只能保证约8万小时；
　　电容温度75℃时的寿命只能保证约4万小时；
　　电容温度85℃时的寿命只能保证约2万小时；
　　电容温度95℃时的寿命只能保证约1万小时；
　　从以上的推算：电解电容温度每上升10℃，寿命将会减半。

　　电解电容器的工作温度示意图：

　　电源自体温升：电源设计的比较好的功率器件温升在25-３0℃左右，设计的比较差的温升大于35℃，户外LED电源要求防水，需采用密封式的外壳，为了防护等级的提高厂家要求灌胶处理，不同的胶体材料价格成本不一样，导热性能也不一样，廉价胶导热性能差，且需高温烘烤，往往会造成元器件不同程度的隐形损伤及紧束拉伤，留下隐患。（散热处理的不好使得壳体内电解电容工作环境如同保温瓶，温度积累无法散出）。

　　灯具自体温升：由于LED产生的大量热本身就依靠壳体来散热,合理的设计其LED灯具  壳体温度约20℃-25℃间。
　　即：在室温25℃工作条件下，灯具壳体温度约 45℃-50℃左右。

　　灯具工作环境温度： 部分地区夏季夜晚户外地表温度高达40℃，甚至更高。

　　综合以上应用条件：恶劣环境下电容工作环境温度会大于95℃。也有人提出是否可用陶瓷或固体电容，但以目前的电容技术这两种电容都无法做成高压大容量。当然，好鞍需配好马，使用长寿命的电容并不一定就能保证电源寿命，要提高电源寿命，就需要从多方面来改善：使用较高寿命的电容，提高电源效率，优化电源的散热设计，优化灯具的散热设计。诸多灯具企业为了考虑灯具设计的紧凑以求降低重量，要求将电源体积做的小巧并安装在密闭的空间里，其电源的散热条件受到限制。因此高的效率，小的体积及更好的散热设计是电源面临的挑战。