LED照明驱动电路失效机理的深入解析
R6、R7、R8组成的取样电路和R5、D3组成的基准源电路用来对高频信号进行脉宽的调整,来调节开关管的饱和导通时间,进而调整电源的输出电压。其中R7为可调电阻,方便对这个电压的调整。从上面的分析可以看到,开关型LED驱动电路相比于线性驱动电路,效率高,而且输出的电流大,还可以通过调整脉宽来调整电流,输出的电流精度十分高,使LED亮度可以受控,适用于与大型的照明场合和电流输出比较打的场合。
3.LED驱动失效机理分析
3.1 LED驱动电路失效原因分析
(1)浪涌电流和浪涌电压
由于驱动电路的开启瞬间,电容充电需要很大的电流,而且其充电时间短,导致的瞬间大电流;由于电网上的电压波动和浪涌电压的冲击,导致驱动电路上的二极管和电阻等器件的瞬间大电压。这可能会对LED驱动电路上的器件造成永久性的损伤。
(2)静电放电
静电放电,即ESD现象。由于电量在极短的时间内泄放,往往起静电泄放电压可以达到几千伏特。这对于半导体器件是致命的。ESD可能使LED灯或者驱动IC的内部结构发生损毁。
(3)元器件使用失效
由于开关型驱动电路需要大电容来进行存储电能,稳压,而大电容一般使用铝电解电容。铝电解电容的失效率较其它元件高,而且由于变压器和LED在使用时会产生热量,这些热量加剧电解电容的电解液的运动,缩短了铝电解电容的正常使用年限。
(4)工作环境导致
目前,主流的LED驱动是使用交变电源作为电源输入的,对于一些大功率的LED驱动电路,其变压线圈会产生大量的热量,由热量而产生了LED失效的温度应力。温度应力的时间模型见下公式:
其中M为温度应力,T为温度,t为时间。
可见,温度应力随时间和温度呈指数式上升,电器使用时间越长,温度应力就越大,由热导致的失效率则越高。
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