LED作為光源的新興照明方式,人們?cè)谧非笃涓呖萍嫉耐瑫r(shí),往往忽略了產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)是否跟得上,導(dǎo)致LED照明產(chǎn)品一直被質(zhì)量問(wèn)題困擾。其實(shí),制約LED照明質(zhì)量的因素可主要理解為兩個(gè),一為光衰;二為驅(qū)動(dòng)電源匹配。而現(xiàn)階段LED技術(shù)的飛躍在于:光效提高了,光衰得到了控制。由此,驅(qū)動(dòng)電源的相關(guān)問(wèn)題一下子被推向了風(fēng)口浪尖,成為了LED產(chǎn)品的核心問(wèn)題。
大部分LED照明廠家對(duì)于驅(qū)動(dòng)電源問(wèn)題不以為然,為了節(jié)約成本與生產(chǎn)工序,均采用外購(gòu)方式,以價(jià)格決定驅(qū)動(dòng)電源。這樣不能保證驅(qū)動(dòng)電源是否達(dá)到國(guó)家認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),是否符合燈具要求。
據(jù)福廣東福特斯照明有限公司(下稱“福特斯”)工程部林經(jīng)理介紹,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,福特斯照明絕大部分產(chǎn)品實(shí)行自產(chǎn),包括LED驅(qū)動(dòng)電源。其實(shí)福特斯早年是以生產(chǎn)燈帶起家,經(jīng)歷了約10年時(shí)間,其燈帶生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到登峰造極的水平。
在這個(gè)時(shí)候,福特斯瞄準(zhǔn)了燈具市場(chǎng)的需要,把目光投向家居照明這一領(lǐng)域,適逢其時(shí)推出LED家居照明產(chǎn)品?;趧傞_(kāi)始產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,生產(chǎn)和設(shè)備還不太完善,福特斯當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電源都是以外購(gòu)方式引入。
但在研發(fā)過(guò)程中,福特斯逐漸發(fā)現(xiàn),驅(qū)動(dòng)電源的作用不容小覷,其質(zhì)量能直接對(duì)燈具質(zhì)量構(gòu)成影響。但外購(gòu)驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量、壽命、功能實(shí)在不能滿足福特斯高技術(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的“三高”規(guī)則,在權(quán)衡利弊以后,福特斯決定自主研發(fā)能滿足產(chǎn)品需要的高品質(zhì)驅(qū)動(dòng)電源。
對(duì)于剛開(kāi)始研發(fā)LED驅(qū)動(dòng)電源的福特斯來(lái)說(shuō)是遭遇重重困難。而且研發(fā)是一個(gè)過(guò)程而非一下子能見(jiàn)效,投入的時(shí)間無(wú)法確切估計(jì)。
從研發(fā)項(xiàng)目的申請(qǐng)、審批、立項(xiàng)到下達(dá)任務(wù)等前提工作已經(jīng)耗時(shí)幾個(gè)月,接下來(lái)便是付諸行動(dòng)。除了時(shí)間上的付出,還有金錢投入。
首先是設(shè)備問(wèn)題,研發(fā)LED驅(qū)動(dòng)的配套設(shè)備是一項(xiàng)大投入,對(duì)于剛開(kāi)始產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,資金較為緊張的福特斯來(lái)說(shuō)真是捉襟見(jiàn)肘,但基于產(chǎn)品質(zhì)量的考慮,福特斯還是決定下重本,想盡辦法調(diào)動(dòng)資金解決設(shè)備問(wèn)題。待設(shè)備完善后,便是技術(shù)上的難題。
據(jù)介紹,原來(lái)LED驅(qū)動(dòng)電源存在恒流與恒壓之分。恒壓源在允許的負(fù)載情況下,輸出的電壓是恒定的,不會(huì)隨負(fù)載的變化而變化。通常用于小功率LED模塊及小功率LED燈條等產(chǎn)品。
恒流源就是在負(fù)載變化的情況下,能相應(yīng)的調(diào)整自己的輸出電壓,使輸出電流保持不變,通常用在大功率LED和高檔小功率產(chǎn)品上,但相對(duì)而言價(jià)格較高。根據(jù)LED電流和電壓特點(diǎn),比較理想的是使用恒流驅(qū)動(dòng)。它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動(dòng),同時(shí)恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。從使用壽命考慮,恒流源LED驅(qū)動(dòng)更勝一籌。
所以福特斯照明決定著手研發(fā)LED恒流驅(qū)動(dòng)電源,但恒流電源價(jià)格偏高,這樣會(huì)提高整燈的成本。而當(dāng)時(shí)的LED照明市場(chǎng),商家都在打價(jià)格戰(zhàn),比拼的不是質(zhì)量,而且價(jià)格,這樣的環(huán)境下,要用好的驅(qū)動(dòng),福特斯便要冒著較高的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。但考慮到價(jià)格并非持久之戰(zhàn),因?yàn)榈蛢r(jià)買回垃圾始終也是浪費(fèi),消費(fèi)群體基于自身的利益,最后肯定會(huì)選擇質(zhì)量好,使用方便和壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品,所以福特斯堅(jiān)決研發(fā)恒流驅(qū)動(dòng)。
在LED驅(qū)動(dòng)電源的研發(fā)過(guò)程中,福特斯經(jīng)過(guò)各項(xiàng)大小實(shí)驗(yàn)與測(cè)試,摸出幾大規(guī)律:可靠性、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換效率、抗干擾等都是LED驅(qū)動(dòng)電源的核心問(wèn)題,也是判定驅(qū)動(dòng)電源優(yōu)質(zhì)與否的關(guān)鍵所在。所以福特斯照明通過(guò)層層分析,最終決定從材料的把關(guān)與技術(shù)的掌控來(lái)解決LED驅(qū)動(dòng)電源這幾大核心問(wèn)題。
可靠性
LED驅(qū)動(dòng)電源的可靠性一般體現(xiàn)在安全、壽命、使用環(huán)境三方面。環(huán)境因素是指防水、阻燃的功能。室外照明LED驅(qū)動(dòng)電源的外殼普遍是針對(duì)防水功能研發(fā),主要是抵擋雨水的入侵。
福特斯考慮到室內(nèi)燈具環(huán)境因素,對(duì)驅(qū)動(dòng)外殼要求起到防火的作用。外殼采用防火藍(lán)底透明高品質(zhì)PC材料注塑成型,防火等級(jí)可達(dá)到94-V0,絕對(duì)滿足LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)環(huán)境方面的要求。
對(duì)于安全因素方面,福特斯采用過(guò)3C認(rèn)證雙層絕緣PVC電源線配合絕緣PC材料外殼,驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)完全通過(guò)國(guó)家安規(guī)標(biāo)準(zhǔn):GB19510.1-2009,GB19510.14-2009,GB7000.1-2007等要求,以達(dá)到最佳安全效果。
此外,驅(qū)動(dòng)的安全因素還可通過(guò)高溫測(cè)試來(lái)判斷,把驅(qū)動(dòng)電源放進(jìn)高溫烤箱(溫度設(shè)置在85℃或更高)通電點(diǎn)亮,保持高溫環(huán)境下存放,驅(qū)動(dòng)在不常規(guī)的環(huán)境下工作,其保護(hù)功能都能發(fā)揮得淋漓盡致,待72小時(shí)后取出,驅(qū)動(dòng)電源仍能照常工作則視為符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
而在壽命方面,電容電解的選擇極其重要,它在一定程度上決定了整個(gè)電源的壽命。福特斯除了采用Aish艾華20000小時(shí)長(zhǎng)壽命電容電解外,還對(duì)電源線路進(jìn)行大面積散熱設(shè)計(jì),這樣二合一有效降低溫升,進(jìn)而提高器件使用壽命,增加LED驅(qū)動(dòng)電源的可靠性。
功率因數(shù)
要提高驅(qū)動(dòng)電源的功率因數(shù),通常要采用PFC電路,就是說(shuō)驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)中,要加入“功率因數(shù)調(diào)節(jié)”電路。而PFC技術(shù)包括無(wú)源PFC及有源PFC兩種。無(wú)源PFC方案的體積較大,需要增加額外的元件來(lái)更好地改變電流波形,才能夠達(dá)到約0.8或更高的功率因數(shù)。
福特斯對(duì)于提高驅(qū)動(dòng)電源的功率因數(shù)則采用了有源PFC。其主要思路是:按照某種方法或者規(guī)律控制開(kāi)關(guān)管的通斷,將輸入電流波形矯正為與輸入電壓波形頻率相同、相位相同且非常接近正弦波的波形,以提高功率因數(shù)和抑制諧波。
另一方面,要對(duì)輸出電壓進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。有源PFC技術(shù)對(duì)功率因數(shù)的提高效果顯著,可以實(shí)現(xiàn)接近于1的高功率因數(shù)。這與福特斯照明的研究數(shù)據(jù)十分吻合:采用PFC電感,恒功率控制,功率因數(shù)達(dá)到0.99。
轉(zhuǎn)換效率
LED是節(jié)能產(chǎn)品,驅(qū)動(dòng)電源必需符合節(jié)能的要求。驅(qū)動(dòng)電源的轉(zhuǎn)換效率高低,尤為重要。電源的效率高,它的耗損就小,在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫升,轉(zhuǎn)換效率越高,體現(xiàn)出節(jié)能效果越好。
在這一方面,福特斯引進(jìn)美國(guó)、臺(tái)灣等著名品牌芯片,在IC方案設(shè)計(jì)方面要求最大限度降低芯片內(nèi)部損耗,另外,采用DC-DC高效轉(zhuǎn)換器,它能將一次電源單一的輸出電壓進(jìn)行二次變換,變成各種需要的電壓,提供給芯片,這樣能極大提高驅(qū)動(dòng)電源的轉(zhuǎn)換效率,使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到90%或以上。
抗干擾
受外在環(huán)境及內(nèi)部因素影響,LED驅(qū)動(dòng)電源很容易被干擾而不能正常工作,因此,福特斯認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電源在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到抗干擾的問(wèn)題。LED驅(qū)動(dòng)的抗干擾能力主要體現(xiàn)在抗電磁波干擾。目前抗干擾(EMI)的技術(shù)措施主要是通過(guò)電子元件進(jìn)行屏蔽、接地(浮地、單點(diǎn)地和接地網(wǎng))與濾波。
另外,電子變壓器內(nèi)部布局、布線必須合理設(shè)計(jì),才能提高抗EMI的效果。在電子元件選用方面,福特斯建議選擇符合安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)品牌,這樣能保證驅(qū)動(dòng)電磁干擾符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)介紹,福特斯從方案立項(xiàng)、產(chǎn)品研發(fā)、測(cè)試到產(chǎn)品出爐需時(shí)整整兩年,最后出爐的LED驅(qū)動(dòng)電源必須符合并通過(guò)各類標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,這樣對(duì)于燈具質(zhì)量才能起到很好的保證。而一些不具備資質(zhì)的小型廠家,研發(fā)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源只需要一個(gè)月甚至一星期便可,粗制濫造的過(guò)程使產(chǎn)品完全達(dá)不到各項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn),但在銷售的時(shí)候,廠家卻按照高品質(zhì)驅(qū)動(dòng)的性能來(lái)宣傳,商家若對(duì)驅(qū)動(dòng)電源了解不深,則很容易“上當(dāng)”。
福特斯經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的努力,現(xiàn)在成功開(kāi)發(fā)從3w-72w防水以及不防水電源,并且均通過(guò)國(guó)家CQC認(rèn)證,部分型號(hào)還通過(guò)VDE認(rèn)證和UL認(rèn)證。福特斯立志做國(guó)際一流品質(zhì)的LED電源,為其LED燈具提供最佳品質(zhì)保證。
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