LED燈這五大技術難點不攻破,MOS管就燒不停

　　1、晶片發熱

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/325503.htm

　　本次內容主要針對內置電源調製器的高壓驅動晶片。假如晶片消耗的電流為2mA，300V的電壓加在晶片上面，晶片的功耗為0.6W，當然會引起晶片的發熱。驅動晶片的最大電流來自於驅動功率MOS管的消耗，簡單的計算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益，實際I=2cvf，其中c為功率MOS管的cgs電容，v為功率管導通時的gate電壓，所以為了降低晶片的功耗，必須想辦法降低c、v和f.如果c、v和f不能改變，那麼請想辦法將晶片的功耗分到晶片外的器件，注意不要引入額外的功耗。再簡單一點，就是考慮更好的散熱吧。

　　2、功率管發熱

　　關於這個問題，也見到過有人在電源網論壇發過貼。功率管的功耗分成兩部分，開關損耗和導通損耗。要注意，大多數場合特別是LED市電驅動應用，開關損害要遠大於導通損耗。開關損耗與功率管的cgd和cgs以及晶片的驅動能力和工作頻率有關，所以要解決功率管的發熱可以從以下幾個方面解決：A、不能片面根據導通電阻大小來選擇MOS功率管，因為內阻越小，cgs和cgd電容越大。如1N60的cgs為250pF左右，2N60的cgs為350pF左右，5N60的cgs為1200pF左右，差別太大了，選擇功率管時，夠用就可以了。B、剩下的就是頻率和晶片驅動能力了，這裡只談頻率的影響。頻率與導通損耗也成正比，所以功率管發熱時，首先要想想是不是頻率選擇的有點高。想辦法降低頻率吧!不過要注意，當頻率降低時，為了得到相同的負載能力，峰值電流必然要變大或者電感也變大，這都有可能導致電感進入飽和區域。如果電感飽和電流夠大，可以考慮將CCM(連續電流模式)改變成DCM(非連續電流模式)，這樣就需要增加一個負載電容了。

　　3、工作頻率降頻

　　這個也是用戶在調試過程中比較常見的現象，降頻主要由兩個方面導致。輸入電壓和負載電壓的比例小、系統幹擾大。對於前者，注意不要將負載電壓設置的太高，雖然負載電壓高，效率會高點。對於後者，可以嘗試以下幾個方面：a、將最小電流設置的再小點;b、布線乾淨點，特別是sense這個關鍵路徑;c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d、加RC低通濾波吧，這個影響有點不好，C的一致性不好，偏差有點大，不過對於照明來說應該夠了。無論如何降頻沒有好處，只有壞處，所以一定要解決。

　　4、電感或者變壓器的選擇

　　終於談到重點了，我還沒有入門，只能瞎說點飽和的影響了。很多用戶反應，相同的驅動電路，用a生產的電感沒有問題，用b生產的電感電流就變小了。遇到這種情況，要看看電感電流波形。有的工程師沒有注意到這個現象，直接調節sense電阻或者工作頻率達到需要的電流，這樣做可能會嚴重影響LED的使用壽命。所以說，在設計前，合理的計算是必須的，如果理論計算的參數和調試參數差的有點遠，要考慮是否降頻和變壓器是否飽和。變壓器飽和時，L會變小，導致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升，那麼LED的峰值電流也跟著增加。在平均電流不變的前提下，只能看著光衰了。

　　5、LED電流大小

　　大家都知道LEDripple過大的話，LED壽命會受到影響，影響有多大，也沒見過哪個專家說過。以前問過LED廠這個數據，他們說30%以內都可以接受，不過後來沒有經過驗證。建議還是儘量控制小點。如果散熱解決的不好的話，LED一定要降額使用。也希望有專家能給個具體指標，要不然影響LED的推廣。