一般来说,设计灯具需要考虑光学、热学和电学等因素。灯具的主要目的是满足应用环境对光的要求,例如照度和色温等。在确定led的型号、种类、数量和驱动电流之后,每个单独的led的驱动条件基本上已经确定,整个灯具的功率也随之确定。但是,设计者需要考虑led如何排列组合,例如全部串联或串联并联等,以满足安规要求或led模块化设计的要求。灯具整体电压和电流的确定通常与此有关。可以通过以下公式计算灯具整体概略电压。
led的v-i特性
理想的led v-i曲线如图一所示,led电压不受流过电流影响。然而实际上,电源模块led的驱动电流是会影响led上的电压。以图二为例,当led操作在350ma时,电压约3.2v,当操作在1a时, 电压会升到3.8v。单颗的小压差在多颗led串联时会变得更明显。设计者需注意led规格书上标称电压测试的电流条件是否与灯具设计一致。如果灯具采用的是另一个电流,或是电源的纹波电流峰值变化较大,则应根据v-i特性曲线重新估算电压值。
led 生产差异
电源模块led的正向偏压值存在一定的生产差异。成熟的led生产线通常出现较小的差异并且符合常态分布,如图三所示。生产差异对led电压值产生的影响往往小于10%,这可以从led规格书中参考最大值与标准值的差异比例得出。确切的数值或分布曲线需要向led制造商进行查询。虽然在情况下的差异可能达到+/- 10%,但在实际使用中,当有更多led串联时,它们可能更接近中间值。因此,如果条件允许,通常建议电源保留10%的余量,以确保驱动电流不会受到led生产差异的影响,同时即使未使用此空间,稍稍降低电源负载也有助于延长电源寿命。
led 电源选用
建议机种 hlg-480h-c2100,原因如下述。
在稳态下,灯具的操作电压通常为190v / 2.1a(399w),最差情况下为207v(435w)。hlg-480h-c2100可以满足这种条件,而且它的纹波电流很低,可忽略不计。即使在冷启动时,最高电压达到249v,虽然超出了其固定输出范围,但由于其环境自适应功能,能够提供瞬时电压高达275v,以确保开机稳定。因此,hlg-480h-c2100是最合适的型号。