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UVC LED模组到底应该采用恒压电源还是恒流电源供电

文章出处:网责任编辑:UVC灯珠作者:拓展LED人气:-发表时间:2020-12-16 13:51:00

 

  目前LED灯具出现的失效故障,70%左右是电源问题。在制定UVC LED的电源方案时,到底应该选恒压解决方案和恒流解决方案?

 

 


一、恒压和恒流解决方案比较

 

据统计,目前LED灯具出现的失效故障,70%左右是电源问题,20%左右是线路和结构问题,只有不到10%是LED灯珠的本身质量问题,所以电源管理方案的选择对于产品的质量和可靠性而言举足轻重。

 

在制定UVC LED的电源方案时,经常会听到恒压解决方案和恒流解决方案,这两种方案到底有什么区别呢?

所谓的恒流电源就是指无论负载大小如何变化,输出电流不变。若将电流表串入负载并将电压表并联负载测量时,会发现负载内阻越大,输出电压越高,同时电流表指示不变,通常应用在大功率的LED产品上。恒压电源就是我们常说的稳压电源,无论负载大小如何变化,输出电压不变。若将电流表串入负载并将电压表并联负载测量时,会发现负载内阻越大,输出电流越小,同时电压表指示不变,目前在小功率LED模组和小功率LED光条方面应用较多。当然以上说的都是理想电源,实际的恒流恒压电源都有功率范围限制,电源就会自动保护或停止输出并报警。

 


二、UVC LED的电源方案选择

 

UVC LED模组到底应该采用恒压电源还是恒流电源供电呢?首先,因为LED灯珠的亮度和它的正向电流成正比;而且UVC的发热量较大,电流的大小直接决定了灯珠发热量的大小。其次UVC LED本身就是一个发光二极管,它的伏安特性曲线和一般的二极管伏安特性曲线十分相似,以某知名厂商的UVC芯片为例,其伏安特性曲线如下图所示:

 

某知名厂商的UVC芯片伏安特性曲线 

UVC芯片伏安特性曲线图

图中可以看出,由于UVC芯片的伏安特性曲线非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,如电压从6.71V增加到6.87V,电流增大了20mA。

由于目前UVC芯片厂商的不同芯片之间电性差异较大,在使用过程中,如采用恒压方案,将导致不同灯珠间的亮度差异较大,且由于UVC芯片的发热量较大且与电流正相关,也将导致不同灯珠之间的工作温度差异较大,不利于可靠性管理。而采用恒流方案时则可以保证各灯珠亮度相同且发热量相等,相较于恒压方案有着巨大的优势。

与此同时,由于半导体器件的阻值随着温度的升高而降低。如果采用恒压方案,点亮灯珠一段时间后UVC灯珠温度上升,芯片电阻下降,将导致电流升高,形成正反馈使器件温度进一步升高, 长时间点亮会使灯珠工作在较高的温度,对器件可靠性产生影响。例如,一颗UVC灯珠刚开始在7.2V恒压点亮时,电流为350mA,一段时间后随着温度的升高,芯片电阻降低,通过的电流达到了1000mA,光源器件的负载升到了3倍左右。

因此,在选择电源方案时往往推荐采用恒流方案。


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