100WLED防爆燈驅動(dòng)電源失效有哪些原因？

技術(shù)參數

防爆象征：Exd II B4/T6/CT4/CT6

工作電壓：AC/DC 220V±20% 50Hz

額定功率：80W 100W 120W 150W 

光源色溫：暖白2700~4500K/正白5000~6500K

功率因數：0.98

防護等級：IP65

防腐等級：WF2

環(huán)境溫度：-40℃～+40℃

引進(jìn)設備：G3/4"引進(jìn)口規范，適宜Φ 8mm～Φ10mm電纜

LED防爆燈驅動(dòng)電源失效有哪些原因？

基本上可以說(shuō)，LED 驅動(dòng)器的主要作用是將輸入的交流電壓源轉換為輸出電壓可隨 LED Vf 正向導通壓降變化的電流源。

作為L(cháng)ED防爆燈中的關(guān)鍵部件，LED 驅動(dòng)器的品質(zhì)直接影響到整體燈具的可靠性及穩定性。本文從LED防爆燈驅動(dòng)等相關(guān)技術(shù)及客戶(hù)應用經(jīng)驗出發(fā)，整理分析燈具設計及應用中諸多的失效情況：

1、未考慮LED燈珠Vf變化范圍，導致燈具效率低，甚至工作不穩定

LED燈具負載端，一般由若干數量的LED串并聯(lián)組成，其工作電壓 Vo=Vf*Ns，其中 Ns 表示 LED 串聯(lián)數量。LED 的 Vf 隨溫度變動(dòng)而變動(dòng)，一般情況下，在原因恒定電流時(shí)，高溫時(shí) Vf 變低，低溫時(shí) Vf 變高。因此，高溫時(shí) LED 燈具負載工作電壓對應為 VoL，低溫時(shí) LED 燈具負載工作電壓對應為 VoH。在選用 LED 驅動(dòng)器時(shí)需考慮驅動(dòng)器輸出電壓范圍大于 VoL~VoH。

如果選用的LED驅動(dòng)器最大輸出電壓低于 VoH，可能導致低溫時(shí)燈具的最大功率達不到實(shí)際所需功率，如果選用的 LED 驅動(dòng)器低電壓高于VoL，則高溫時(shí)可能驅動(dòng)器輸出超出工作范圍，工作不穩定，燈具會(huì )有閃爍等情況。

但綜合成本及效率考慮，不能一味追求 LED 驅動(dòng)器超寬輸出電壓范圍：因為驅動(dòng)器電壓只在某一個(gè)區間時(shí)，驅動(dòng)器效率才是最高的。超過(guò)范圍后效率、功率因數(PF)都會(huì )變差，同時(shí)驅動(dòng)器輸出電壓范圍設計太寬，則導致成本升高，效率無(wú)法優(yōu)化。

2、未考慮功率余量及降額要求

一般情況下，LED防爆燈驅動(dòng)器的標稱(chēng)功率是指額定環(huán)境、額定電壓情況下測得的數據?？紤]到不同客戶(hù)會(huì )有不同的應用，多數 LED 驅動(dòng)器供應商會(huì )在自家的產(chǎn)品規格書(shū)上提供功率降額曲線(xiàn)(常見(jiàn)的有負載 vs 環(huán)境溫度降額曲線(xiàn)及負載 vs 輸入電壓降額曲線(xiàn))。

3、不了解LED的工作特性

曾有客戶(hù)要求LED防爆燈燈具輸入功率為固定值，固定5%誤差，只能針對每盞燈去調節輸出電流達到功率。由于不同工作環(huán)境溫度，及點(diǎn)燈時(shí)間不同，每一盞燈的功率還是會(huì )有較大差異。

客戶(hù)提出這樣的要求，雖然有其市場(chǎng)推廣及商務(wù)因數的考慮。但是，LED 的伏安特性決定 LED 驅動(dòng)器為恒定電流源，其輸出電壓隨 LED 負載串聯(lián)電壓 Vo 變化而變化，在驅動(dòng)器整機效率基本不變的情況下，其輸入功率隨 Vo 變化。

同時(shí)，LED 驅動(dòng)器在熱平衡后整體效率會(huì )有所上升，在相同輸出功率的條件下，相比于開(kāi)機時(shí)刻，輸入功率會(huì )下降。

所以，LED 驅動(dòng)器的應用者在擬定需求時(shí)，應先了解 LED 的工作特性，避免提出一些不符合工作特性原理的指標，同時(shí)避免出現遠超實(shí)際需求的指標，避免質(zhì)量過(guò)剩和成本浪費。

4、測試中失效

曾經(jīng)有客戶(hù)采購過(guò)很多品牌的 LED防爆燈驅動(dòng)器，但是所有樣品都在測試過(guò)程中失效。后來(lái)到現場(chǎng)分析后發(fā)現，客戶(hù)采用自偶調壓器直接給 LED 驅動(dòng)器供電進(jìn)行測試，上電后將調壓器從0Vac 逐漸上調到 LED 驅動(dòng)器額定工作電壓。

這樣的測試操作，很容易使得 LED防爆燈驅動(dòng)器在很小的輸入電壓時(shí)就啟動(dòng)并帶載工作，而此種情況會(huì )導致輸入電流遠遠大于額定值，內部輸入端相關(guān)器件，如保險絲、整流橋、熱敏電阻等因電流超標或過(guò)熱而失效，導致驅動(dòng)器失效。

因此正確的測試方法是將調壓器調到 LED 驅動(dòng)器額定工作電壓區間，再接上驅動(dòng)器上電測試。

當然，從技術(shù)上改善設計也可以規避此種測試誤操作導致的失效問(wèn)題：在驅動(dòng)器輸入端設置啟動(dòng)電壓限制電路及輸入欠壓保護電路。當輸入未達到驅動(dòng)器設定的啟動(dòng)電壓時(shí)，驅動(dòng)器不工作;當輸入電壓降低到輸入欠壓保護點(diǎn)時(shí)，驅動(dòng)器進(jìn)入保護狀態(tài)。

因此，即使客戶(hù)測試過(guò)程中依然采用自偶調壓器的操作步驟，驅動(dòng)器具備自我保護功能而不至于失效。但是客戶(hù)在測試之前一定要仔細了解所購的 LED 驅動(dòng)器產(chǎn)品是否具備這項保護功能(考慮到 LED防爆燈驅動(dòng)器的實(shí)際應用環(huán)境，目前多數 LED 驅動(dòng)器不具有此項保護功能)。