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LED光源模组矩阵组合方式的讨论

 

    再举一个8W--20W左右T管灯的例子,目前是用3528(或3020)20mA小功率LED矩阵来做,T8一般用12只串联*24组并联(12串24并),出17W-20W功率。
   24组每串流过20mA多电流,并联后电源输出母线共出480mA多电流,假如其中一串中有一颗失效(短路),那么母线480mA的电流将集中流入该路,使该串其它11只LED的VF增加3.3V/11=0.3V(从LED正向V-I曲线可以看到,对应IF会成倍增大)。对于安全工作电流只有20mA的小功率LED,将很快将该串最薄弱点烧断开,使整串不亮。LED矩阵如果串联越少(对应并联越多),这种效应更明显。
   采用48串*6并,电源输出母线电流为120mA,假如其中一组中有一颗失效(短路),120mA电流也会向改路集中,但余下47颗LED的VF增加3.3V/47=0.07V,从LED正向V-I曲线可以看到,对应IF增加很小,完全在20mA安全工作区内。

   

   同时,无论1W的大功率LED还是20mA的小功率LED,每颗VF都有离散,多串联从加权平均上讲,也会有利于LED矩阵各串电压的一致,使矩阵电流均衡,不仅使矩阵光效达到最大,同时大大减小LED的光衰。
   另外,对电源而言,在相同输出功率下,高电压,小电流方式,可以将电源的转换效率大大提升,如我们的LLD-100在效率在110V供电时可以做到92%以上,在220V供电时效率可以做到96%以上,效率的提高带来的是电源自身温升的降低,可靠性的增加。
   正是基于LED这一特殊的半导体固态光源的性质,我司设计出的LED驱动电源具有传统电源所很难达到的特质:
a、电源在保证输出纹波的前提下,采用无电解电容设计,全部采用的是固态无极性薄膜或陶瓷电容器,达到80000小时长寿命,可靠性和寿命与LED非常匹配,
b、零下55度下可以正常启动,105度下可以长时间工作;
c、效率可以达到96%,无需另外考虑散热;
d、主控采用的是我们完全自主产权的芯片,无进口芯片采购周期的困扰,产品交期和品质完全可以自己控制;
e、单级解决PFC和PWM恒流控制,电源拓扑大大简化;
   鉴于以上原因,我们建议在LED模组设计时,尽量采用多串联少并联的矩阵组合方式,以提高整个系统的效率和可靠性。
   目前,已经有较多的LED模组生产厂家认同这一观点,重新设计了他们的模组,在测试、验证和批量使用我们的电源,比较知名的有中国大陆的AD(奥迪通用)在用我们的20W、80W和120W电源,科磊得已经验证完已经开始批量在用我们80W的电源,上海彩煌也在用高压小电流的电源;中国台湾的TGI(Topunion Globaltek Inc.)和泰沂(Thermo Plus Inc.)以及东莞勤上光电目前在批量验证。