【深度剖析】選擇模塊化LED驅動(dòng)器的理由

圖1 效率與輸入電壓和負載關(guān)系曲線(xiàn)

　　b)Vin(輸入電壓)=24V,5 x 1W LEDs的輸出：

　　在這種情況下，驅動(dòng)器效率達到了92%（圖1中黃色曲線(xiàn)），功耗為400mW。但是，根據圖2所示，在這種狀態(tài)下的最高工作溫度只能是40℃?！　?strong style="word-break: break-all; ">c)Vin(輸入電壓)=30V,7 x 1WLEDs的輸出：

　　在這種狀況下，效率更高可以達到93%（圖1中藍色曲線(xiàn)），功耗會(huì )增至490mW。然而，根據降額曲線(xiàn)（圖2）來(lái)看，這個(gè)集成電路無(wú)法補償高于450mW的功率損耗。這意味著(zhù)將會(huì )導致電路過(guò)熱。也就是說(shuō)，上面描述的驅動(dòng)器是不可能滿(mǎn)足實(shí)際需求的，雖然從表面上看起來(lái)，它是符合IC的基本技術(shù)規格。

圖2 功耗降額曲線(xiàn)（結合圖1中的曲線(xiàn)）

　　這些例子說(shuō)明，LED驅動(dòng)器的規格書(shū)，通常只會(huì )列舉出“最佳案例”情況下的參數。即使相關(guān)參數還處在規格范圍之內，但驅動(dòng)器卻很快就達到性能極限。公平地說(shuō)，LED驅動(dòng)器制造商們通常也會(huì )讓客戶(hù)意識到驅動(dòng)器潛在的限制，他們會(huì )在規格書(shū)頁(yè)面底部，用小字聲明“…典型應用電路驅動(dòng)X(jué)YLED，在下列條件下…..”。僅管如此，技術(shù)問(wèn)題卻還是同樣存在。

　　2)電磁兼容性

　　一般情況下，LED驅動(dòng)器的規格書(shū)中不會(huì )包含任何有關(guān)電磁兼容性的信息。這經(jīng)常會(huì )給EMC實(shí)驗帶來(lái)一些意想不到的狀況，當它變得越來(lái)越明顯時(shí)，電路會(huì )發(fā)出強烈的干擾信號。如果一定要達到B類(lèi)限制，這些電路必須要重新設計，并且要增加非常復雜的濾波器，同時(shí)也要花費大量寶貴的時(shí)間在EMC實(shí)驗室中。

　　RECOM很好地為設計者們解決了這個(gè)問(wèn)題，它向客戶(hù)提供整合了A類(lèi)或B類(lèi)濾波器的模塊化LED驅動(dòng)器。

　　3)調光

　　許多LED驅動(dòng)器僅僅只提供PWM信號調光。這也就意味著(zhù)，作為PWM信號所必須的輔助電路，只有一個(gè)外部電壓供應（例如控制電壓從1V到10V）或電位計是肯定不夠的。這反過(guò)來(lái)，會(huì )導致一個(gè)更復雜的電路布局，并增加元器件的數量。其結果是導致成本增加，并且系統可能變得不夠穩定。

　　在其他情況下，沒(méi)有真正可用的PWM輸入，其功能是通過(guò)一個(gè)CTRL引腳來(lái)實(shí)現的。這意味著(zhù)驅動(dòng)器必須始終完全接通和斷開(kāi)，因為它不可能只調節輸出信號。這還可能會(huì )引起額外的與線(xiàn)性連接有關(guān)的問(wèn)題。光的亮度從0到10%之間是最關(guān)鍵，因為在這個(gè)范圍內，人的眼睛特別容易感受到光線(xiàn)的變化，并且和傳統燈泡不同的是，這個(gè)范圍內的色溫幾乎是相同的。

　　規格書(shū)中的信息往往不能反映最真實(shí)的情況。雖然規格書(shū)為驅動(dòng)器的選擇提供了一個(gè)很好的依據，但他們有時(shí)會(huì )忽略了重要的信息，比如性能限制或EMC性能，因此需要謹慎閱讀。

　　可靠性使用壽命

　　驅動(dòng)器的可靠性與它的MTBF(平均故障間隔時(shí)間)直接相關(guān)。通過(guò)“浴缸曲線(xiàn)”（圖3）能最好地表示MTBF。它包括三個(gè)階段：早期故障期，有效壽命期和壽命結束期。MTBF僅包括中間范圍，而不包括早期故障期和壽命結束期。LED驅動(dòng)器規格書(shū)中所列的MTBF值通常約為60萬(wàn)小時(shí)。

圖3 浴缸曲線(xiàn)

　　MTBF的計算方法：λ驅動(dòng)器=Sλ元件。

　　也就是說(shuō)一個(gè)LED驅動(dòng)器的MTBF值，只有當它所有元器件的MTBF值是已知的時(shí)候，才能計算出來(lái)。這些參數值可以在各種數據庫中找到。而最有名的參考手冊可能就是軍用手冊217F版本（(MILHDBK217F)，它正被大多數制造商使用。因此，這說(shuō)明成品的可靠性其實(shí)在設計階段就可以確定了。

　　然而，60萬(wàn)小時(shí)的MTBF值究竟是什么意思呢？這是否就是說(shuō)，相應地具有68年的使用壽命呢？這顯然是不對的。MTBF只是表示在一個(gè)特定時(shí)間內的故障概率，如：

　　●每年2%的故障率è MTBF=438,000 hours(8,760h/2%)

　　●5年以上5%的故障率è MTBF=876,000 hours(5x8,760h/5%)

　　此外，還需要考慮到溫度對M