LED照明设计基础 - 图文(5)

2019-02-28 22:12

LED显示屏防光衰的应用

大型LED数字显示屏、点阵显示屏的光衰现象,一直是使用过程中的维护难题,除采用风冷降温,LED还必需采用恒流措施。由1个或多个LED组成的像素点(或称像素管、模块),在计算机系统控制下交替点亮,它的负载是动态的,采用IC集成电路恒流源不能与它匹配。采用MZD热敏电阻来解决,不需改动原电路结构,只要在每个像素点(像素管,模块)前或后,串一只WMZD热敏电阻,补偿成电阻型“灯泡”,就方便、经济地解决了LED显示屏光衰现象。根据像素点的LED的电流及串,并联只数,来选择WMZD。如像素管是由4~6个LED/18~20mA串联组成,可用一只WMZD-A20热敏电阻串在该回路内,当环境温度在-40℃~120℃变化时,LED像素管电流始终维持在18~20mA.,有效地防止了LED的光衰,并且A20热敏电阻的功耗小于60毫瓦。

图18 LED数字显示器

如LED像素模块是100mA,可用一只WMZD-B100串入回路.如模块是200mA,可用二只B100并联后串入回路,B100功耗小于65毫瓦。

图十五 LED点阵显示屏

总之,WMZD热敏电阻在LED大型显示屏中防光哀的应用,是一项LED驱动技术的创新,无需复杂检测手段,先动手做一个像素管,用温度计,电流表,烘箱或暖风器,你就可以实践证明它的效果。

LED驱动电源的分类及特性简介

1、按驱动方式可分为两大类:

(1)恒流式:

a、 恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出

电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高; b、 恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。

c、 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高。 d、 应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量;

(2)稳压式:

a、 当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;

b、 稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。

c、 以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;

d、 亮度会受整流而来的电压变化影响。 2、按电路结构方式分类

(1)电阻、电容降压方式:通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,容易损坏芯片。

易受电网电压波动的影响,电源效率低、可靠性低。

(2)电阻降压方式:通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,不容易做成稳压电源,降压电阻要消耗很大部分的能量,

所以这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低。

(3)常规变压器降压方式:电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不

高。

(4)电子变压器降压方式:电源效率较低,电压范围也不宽,一般180~240V,波纹干扰大。

(5)RCC降压方式开关电源:稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可以做到70%~80%,应用也较广。由于这种控制

方式的振荡频率是不连续,开关频率不容易控制,负载电压波纹系数也比较大,异常负载适应性差。

(6)PWM控制方式开关电源:主要由四部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件导通的脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流稳定(即相应稳压电源或恒流电源)。电源效率极高,一般可以做到80%~90%,输出电压、电流稳定。一般这种电路都有完善的保护措施,属高

可靠性电源。

从以上介绍可以看出PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的LED电源。目前珠海市南宇星电子公司生产的\金兴\牌L

ED开关电源就是PWLED生产过程检验(IPQC) IPQC(InPut Process Quality Control)中文意思为制程式控制制,是指产品从物料投入生产到产品最终包装过程的品质

控制。(属品管部)

1.负责首检和部分过程检查、制程中不良品的标识及统计;

2.负责巡检,对整个生产过程物料使用、装配操作、机器运行、环境符合性等全方位的定时检查。

3.IPQC一般是首检、巡检和抽检;是制程中巡迴流动检验;属品管部管理。 生产过程检验(IPQC):一般是指对物料入仓后到成品入库前各阶段的生产活动的品质控制,即Inprocess Quality Contr

ol。而相对于该阶段的品质检验,则称为FQC(Final Quality Control)。

LED过程检验(IPQC) 1~PQC的检验范围包括: a、产品:半成品、成品的品质。

b、人员:操作员工艺执行品质,设备操作技能差。

c、设备:设备运行状态,负荷程度。

d、工艺、技术:工艺是否合理,技术是否符合产品特性要求。

e、环境:环境是否适宜产品生产需要。

2~工序产品检验:对产品的检验,检验方式有较大差异和灵活性,可依据生产实际情况和产品特性,检验方式更灵活。 质检员全检:适用于关键工序转序时,多品种小批量,有致命缺陷专案的工序产品。工作量较大,合格的即准许转序或入库,

不合格则责成操作员工立即返工或返维。

质检员抽检:适用于工序产品在一般工序转序时,大批量,单件价值低,无致命缺陷的工序产品。

员工自检:操作员对自己加工的产品先实行自检,检验合格后方可发出至下道工序。可提高产品流转合格率和减轻质检员工作

量,不易管理控制,时有突发异常现象。

员工互检:下道工序操作人员对上道员工的产品进行检验,可以不予接收上道工序的不良品,相互监督,有利于调动积极性,

但也会引起包庇、吵执等造成品质异常现象。

多种方式的结合:有机结合各种检验方案,取长补短,杜绝不良品流入下道工序或入库,但检验成本较高。

3~工序品质检验:对人员、设备工艺技术环境等的检验。 M控制技术的开关电源,该类LED电源经用户使用反映效果很好。

LED成品出厂检验(OQC)

Outgoing Quality Control, OQC (出货品质管制)

供应商在产品出货时,必须按照双方合约或订单议定的标准,实施出货检验。OQC即是产品出货前的品质管制,主要针对出货品的包装状态、防撞材料、产品识别/ 安全标示、配件(Accessory Kits)、使用手册/ 保证书、附加软体光碟、产品性能检

测报告、外箱标籤等,做一全面性的查核,以确保客户收货时和约定内容符合一致。

经由OQC后所发现之不合格品的处理,端看不合格状况的不同,而可能回到制程前段或是半成品阶段进行重工或修理,之要再通过OQC被检测一次。若产品发生无法重工或修理的品质缺失,就会被直接报废,算入生产耗损的成本项目内;或被降级(降

低品级,Down Grade)处理,销售给品质要求较低的客层。

有些厂商的「出货品管」,会对准备出货的产品再进行一次品质管制的抽检活动,则此一阶段的品检着重是「抽样检查」,而跟FQC阶段的「全部检查」有所不同。当然,对高单价或高品级的产品,在OQC阶段对产品的整体状况(主体产品本身、配

件、使用手册& 保证奢书、标示标籤、包装等)再次进行全检(100% 全数检验)亦有其必要性。

LED成品出厂检验(OQC)

成品出厂前必须进行出厂检验,才能达到产品出厂零缺陷客户满意零投诉的目标。

检验项目包括:

a、成品包装检验:包装是否牢固,是否符合运输要求等。

b、成品标识检验:如商标批号是否正确。 c、成品外观检验:外观是否被损、开裂、划伤等。

d、成品功能性能检验。

批量合格则放行,不合格应及时返工或返修,直至检验合格。

LED原材料检验(IQC)简介

IQC(incoming quality control)意思是来料的品质控制,简称来料控制。之所以在此谈IQC,而不是IPQC(制程品质控制),FQC(成品品质控制)等。是因为各种假货,劣质产品在不断地侵蚀着我们,面对这些劣质产品,可能一个小小的失误就可能给我们造成巨大的财产损失或断送了前程。所以处理好LED材料、原料的品质控制,对每个LED厂商来说,都已经

是迫在眉睫。只有材料好了,才可以制造出好的产品来。

LED原材料进厂检验包括三个方面:

a、库检:原材料品名规格、型号、数量等是否符合实际,一般由仓管人员完成。

b、质检:检验原材料物理,化学等特性是否符合相应原材料检验规定,一般采用抽检方式。

c、试检:取小批量试样进行生产,检查生产结果是否符合要求。

1~来料不合格的处理:

a、标识:在外包装上标明“不合格”,堆置于“不合格区”或掛上“不合格”标识牌等。

b、处置:退货或调货或其他特采。

c、纠正措施:对供应商提供相关要求或建议防止批量不合格的再次出现。

2~紧急放行:因生产急需,在检验报告出来前需采用的物资,为紧急放行。需留样检验,并对所放行物资进行特殊标识并记

录,以便需要时进行追踪。

3~特採:

a、从非合格供应商中採购物资——加强检验。 b、检验不合格而采用的物资——挑选或修復后使用。

4~应特别关注不合格品所造成的损失: a、投入阶段发现,损失成本为1元。 b、生产阶段发现,损失成本为10元。

MR16型产品的简化及“能源之星”LED住宅照明的开发 应用于绿色电子产品的全球领先高性能、高能效硅方案供应商安森美半导体推出两款新的GreenPoint参考设计,加速及简化高能效发光二极管(LED)照明应用的开发。 第一款参考设计采用适合MR16 LED替代的尺寸及特性配置,是经过精心构建及测试的3瓦(W)至5 W LED驱动器方案,用于驱动高亮度LED(HB-LED)。第二款参考设计是为期望符合美国 “能源之星”(ENERGY STAR)住宅照明应用1.1版固态照明(SSL)要求的设计人员而设,乃经过精心构建及测试的隔离型8 W恒流LED驱动器GreenPoint方案。 这两款新的参考设计均提供构建完整应用的全部功能模块,并提供包括参考设计概述、原理图、物料单(BoM)、Gerber文件及评估指引的完整文档。 MR16参考设计基于降压-升压型拓扑结构,使用安森美半导体的非隔离型恒流配置、工作在约150千赫兹(kHz)频率的NCP3065开关稳压器。这参考设计电路适合轨道照明、汽车照明及景观照明等12 Vac或12 Vdc应用,不论输入线路及输出LED电压如何变化,均提供平坦的电流稳流。这参考设计还提供独特的自动检测电路,支持12 Vdc或12 Vac电源输入,同时维持目标输出电流。 安森美半导体的另一款针对“能源之星”住宅LED照明的离线型LED驱动器GreenPoint参考设计经过优化,驱动便携台灯、橱柜内照明及户外走廊灯等应用中的1到8颗大功率LED。这参考设计采用新颖的电路配置,无须增加额外的无源功率因数校正(PFC)网络,即可在115 Vac条件下提供高于0.85的功率因数,减少了元器件数量,并轻松满足住宅LED应用功率因数要求。这设计支持90 Vac至265 Vac的通用输入电压工作,采用安森美半导体集成了固定频率电流模式控制器和700 V MOSFET的NCP1014开关稳压器集成电路(IC)。 安森美半导体电源应用市场营销总监郑乐康(Laurent Jenck)说:“随着新、老制造商不断强化LED相较于传统照明方案在性能、成本、可靠性及能效方面的优势,固态照明市场会持续增长。安森美半导体这些新的GreenPoint参考设计提供经过证明及测试、极尽高能效的高亮度LED驱动方案,使新的及新兴照明应用设计人员可大幅缩短开发周期。” c、在客户手中发现,损失成本为100元。

冷阴极灯具 LED灯具性能比较

1 、理论寿命:

LED光源 100000 小时 每天亮灯 5 小时 寿命可达 55 年 冷阴极光源 30000 小时 每天亮灯 5 小时 寿命可达 16 年

结论:由于这两种光源都需要电源驱动和灯具外壳,现有的电子电源寿命和灯具外壳寿命在 10 年,这两种灯具的实际寿命应

该在 10 年是科学的。

2 、节能(发光效率(Luminous efficacy, η)): 据相关资料报道:红色 LED 25 流明/瓦

红色冷阴极管 18 流明/瓦 绿色 LED 18.8 流明/瓦 绿色冷阴极管 88 流明/瓦

结论:红色 LED 灯具比红色冷阴极灯具省电。

绿色冷阴极灯具比绿色 LED 灯具省电。

同样的流明,耗电仅是白炽灯的 10% — 20% ,两者都是高效、节能的绿色光源。 3 、防潮性能:

LED 灯具由于是低压大电流工作,对防潮性要求比较高。 冷阴极灯具由于是高压小电流工作,抗潮性能特别好。

结论:LED 灯具不太适用于潮湿环境,冷阴极灯具特别适用于其它灯具不能使用的潮湿环境。 4 、抗震性:

LED 灯具抗震性能特别优越。

冷阴极光源是用玻璃制作,比 LED 抗震性能略差,但比其它类热阴极灯具抗震性能都要优越。

结论:两者皆是抗震型灯具,都能用于震动比较强烈的场所。

5 、跳动变色:

LED 光源:可跳动、调压变色,且不影响产品寿命。

冷阴极光源:可跳动、调压变色,且不影响产品寿命。 结论: 两者都可以用在需要跳动变化、调压变色的场所。

6 、色彩:

LED 光源颜色有:红、绿、蓝、白、黄、变色。

冷阴极光源颜色有:2700K 白、 5600K 白、 6400K 白、 7500K 白、 10000K 白、大红、粉红、桔红、桃红、着色黄、亮

黄、奶黄、绿、翠绿、青、浅蓝、蓝、紫、紫红、变色。

结论: 两者色彩都比较丰富,尤其冷阴极光源。不但可以用作照明,而且也可用作装饰性光源


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