LED芯片和電源裝在一起，一般空間狹小，散熱條件差，如何保證LED電源質(zhì)量和壽命，就要從設(shè)計(jì)前就開端思忖，從而避免LED電源很快失效，可以說LED電源壽命是制約著LED發(fā)展的關(guān)鍵。

這是一下需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)和考慮的綜合問題。

我們認(rèn)為影響LED電源壽命的性能包括環(huán)境特征，部件和電力待征，綜合有以下方面：

1、實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的影響：高濕環(huán)境、高溫環(huán)境、多塵環(huán)境、強(qiáng)磁環(huán)境、震動環(huán)境

2、燈飾溫度環(huán)境的影響：燈飾內(nèi)溫小于65度、燈飾外殼小于75度、電源溫度小于60度

3、供電電網(wǎng)的影響：不穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓輸入會對LED電源的部件造成沖擊，從而影響LED驅(qū)動的使用壽命脈。

4、絕緣和安裝的影響：產(chǎn)品的正確安裝和良好的絕緣會增強(qiáng)LED電源的應(yīng)用力。

5、電解電容的影響：電解電容器的封口部位會漏出氣化的電解液，這種現(xiàn)象會隨著溫度的升高而加速，一般認(rèn)為溫度每上升10℃，泄漏速度會提高至2倍。

因此可以說電解電容器決定了電源裝置的壽命。

如果選用105度，壽命為10000小時的高溫電解電容，根據(jù)通行的電解電容壽命估算公式“每降低10度，壽命增加一倍”，那么它為95度環(huán)境下工作壽命為20000小時，在85度環(huán)境下工作壽命為40000小時。

LED驅(qū)動電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命，電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。

電容溫度65℃時的壽命只能保證約8萬小時；電容溫度75℃時的壽命只能保證約4萬小時；電容溫度85℃時的壽命只能保證約2萬小時；電容溫度95℃時的壽命只能保證約1萬小時；從以上的推算：電解電容溫度每上升10℃，壽命將會減半。

6、開關(guān)次數(shù)的影響：多數(shù)電源設(shè)有電容器輸入型的整流回路，在通入電源時，會產(chǎn)生浪涌電流，導(dǎo)致開關(guān)接點(diǎn)疲勞，引發(fā)接觸電阻增大及吸附等問題。理論上認(rèn)為，在電源期望壽命期間，開關(guān)的通斷次數(shù)約有10000次。

7、沖擊電流保護(hù)電阻、熱敏功率電阻的影響：為抵搞電源通入時產(chǎn)生的沖擊電流，通常電源的設(shè)計(jì)將電阻與SCR等元件并聯(lián)起來使用。

電源通入時的電力峰值高達(dá)額定數(shù)值的數(shù)十倍至數(shù)百倍，結(jié)果導(dǎo)致電阻熱疲勞，引起斷路。處在相同情況下的熱敏功率電阻器也會產(chǎn)生熱疲勞現(xiàn)象。

隔離與非隔離

在一般的LED照明市場上，存在非隔離設(shè)計(jì)和隔離型驅(qū)動電源之分。

非隔離設(shè)計(jì)僅限于雙絕緣產(chǎn)品，例如燈泡的替代產(chǎn)品，其中LED和整個產(chǎn)品都集成并密封在非導(dǎo)電塑料中，因此，最終用戶并沒有任何觸電的危險。

二級產(chǎn)品都是隔離型的，價格相對比較昂貴，但在用戶可以接觸到LED和輸出接線的地方(通常在LED照明和路燈照明應(yīng)用的情況下)，這種產(chǎn)品必不可少。

帶隔離變壓器或者電氣隔離的LED驅(qū)動電源意味著LED可以直接用手接觸而不會觸電。

而無隔離變壓器的LED驅(qū)動電源雖仍可以借助防護(hù)外殼實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械絕緣，但此時的LED在工作時并不能直接接觸。

絕緣型燈泡在今后將成為主流

物理設(shè)計(jì)決定著驅(qū)動器是隔離式還是非隔離式。

安全規(guī)則通常要求使用兩個獨(dú)立的隔離層。

設(shè)計(jì)師可以選擇兩種物理隔離層，即塑料散光罩和玻璃護(hù)罩，并使用非隔離式電源。如果物理隔離成本太高、存在機(jī)械困難或者吸收太多光，就必須在電源中解決電氣隔離問題。

隔離式電源通常要比同等功率水平的非隔離式電源大一些。照明燈設(shè)計(jì)師必須在他們所設(shè)計(jì)的每款產(chǎn)品中進(jìn)行大量的成本及設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。

由于適用于不同的應(yīng)用，是采用隔離的絕緣變壓器還是采用隔離的防護(hù)燈罩外殼，設(shè)計(jì)者在不同的角度考慮永遠(yuǎn)會有不同的見解。

通常，他們會從多方面去分析，例如成本與制造工藝、效率和體積、絕緣可靠性和安全規(guī)范的要求，等等。帶變壓器的驅(qū)動成本較高，但也相應(yīng)讓LED燈具變得更加實(shí)用，能夠滿足終端用戶偶然接觸LED的需要。當(dāng)白熾燈玻璃外殼很容易被損壞時，一個E27型號的普通燈泡可被替換成為LED燈。

此外，在工業(yè)區(qū)或者是辦公設(shè)備應(yīng)用中的燈具并不需要接觸到終端用戶，如路燈和商場照明，這時的LED燈也確實(shí)需要隔離變壓器。

作為一個讓最終用戶能安全使用的產(chǎn)品，一定會考慮絕緣與隔離的可靠性。

作為完整的產(chǎn)品，產(chǎn)品表面使用者能接觸到的部分一定要經(jīng)過隔離，不能讓人觸電。而從產(chǎn)品整個系統(tǒng)而言，隔離是不可避免的，區(qū)別只是設(shè)置隔離的位置不同。

有些設(shè)計(jì)者采用隔離的變壓器設(shè)計(jì)，因此他們可以簡化散熱和燈罩的設(shè)計(jì)。如果用非隔離的驅(qū)動設(shè)計(jì)，在燈殼等結(jié)構(gòu)上就必須考慮可靠的絕緣要求。因此作為電源驅(qū)動，隔離與非隔離的方案一直都同時存在。

中國LED驅(qū)動電源制造商們可能面對的主要挑戰(zhàn)是找到低成本的AC/DC驅(qū)動器，從而滿足在低成本電源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)格的功率因子和效率表現(xiàn)。

未來，在空間受限且存在散熱困難的系統(tǒng)(比如LED燈具)中使用高質(zhì)量、高可靠性的電源，將不再免費(fèi)。然而，在最終用戶使用過許多某款壽命在10,000小時左右的燈泡之前，要想證明其質(zhì)量高是相當(dāng)困難的事情。

基于變壓器的隔離型LED驅(qū)動電源將是主流

隔離和非隔離LED驅(qū)動電源方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，ClassII將是主流，因?yàn)樗喕薒ED散熱問題。ClassI或II系統(tǒng)依賴接地系統(tǒng)，在大多數(shù)情況下，跟安裝地點(diǎn)很有關(guān)系。

ClassII較常見，它要求雙級或加強(qiáng)型隔離，也即需要變壓器磁性繞組、絕緣帶和物理隔絕。ClassI系統(tǒng)要求一個接地外殼和(或)機(jī)械障礙，而這時ClassII系統(tǒng)不需要的。

有好幾個趨勢正在推動LED照明市場的發(fā)展。首先是高亮度LED效率的不斷改善和非常高效率的高可靠性恒流LED驅(qū)動電源的不斷涌現(xiàn)，其次是全球立法禁止白熾燈照明(由于其低效率)和CFL節(jié)能燈的逐步淡出(如果打破的話，它會流出對環(huán)境有害的水銀)。

這些因素綜合起來正使得LED照明成為一個長期的發(fā)展趨勢。

當(dāng)然，低系統(tǒng)成本(包括LED、熱管理系統(tǒng)和LED驅(qū)動器)永遠(yuǎn)是消費(fèi)者廣泛采用LED通用照明的推動力。

事實(shí)上，在很多LED照明產(chǎn)品中，失效是一個常見現(xiàn)象，大多數(shù)是因?yàn)殡娫吹氖В皇荓ED的失效。在設(shè)計(jì)層面上，必須變成系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)的專家。

LED提供高效率，但它們也比白熾燈或節(jié)能燈產(chǎn)生更多的傳導(dǎo)熱量。

由于許多LED照明應(yīng)用封閉在一個很小的空間里，很難用通風(fēng)的辦法來散熱。

如果沒有仔細(xì)的熱設(shè)計(jì)，LED和電源驅(qū)動電路很容易因?yàn)楦邷囟嘶蛴谰檬А?/p>