Làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo LED Driver công suất cao

Bài viết đi sâu tìm hiểu các khó khăn cần giải quyết đối với đèn LED công suất cao và đề xuất giải pháp để có thể chế tạo trong nước, đưa ra các kết quả sản phẩm chế tạo trong nước so sánh với ngoại nhập.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo LED Driver công suất cao 48 LÀM CHỦ THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LED DRIVER CÔNG SUẤT CAO Đỗ Đình Hưng , Trần Văn Thịnh , Đặng Hoàng Anh , Quách Thị Hạnh Ngày tòa soạn nhận được bài báo: 05/12/2022 Ngày nhận kết quả phản biện đánh giá: 02/06/2023 Ngày bài báo được duyệt đăng: 28/06/2023 DOI: 10.59266/houjs.2023.275 Tóm tắt: Đèn LED hiện nay được đông đảo khách hàng chọn lựa vì những đặc tính vượt trội mà sản phẩm mang lại như: tiết kiệm điện, thân thiện với môi trường, an toàn, hiệu quả chiếu sáng cao. Do đó, ngày nay chiếu sáng sử dụng chủ yếu là đèn LED. Đối với các đèn LED công suất cao, việc chế tạo phức tạp hơn nhiều, có nhiều vấn đề cần giải quyết mà nhiều đơn vị sản xuất đèn LED các doanh nghiệp chế tạo nguồn sáng trong nước thường tránh đi sâu nghiên cứu. Bài báo đi sâu tìm hiểu các khó khăn cần giải quyết đối với đèn LED công suất cao và đề xuất giải pháp để có thể chế tạo trong nước, đưa ra các kết quả sản phẩm chế tạo trong nước so sánh với ngoại nhập. Từ khóa: Driver, cấu tạo đèn LED, nhiễu, hiệu chỉnh hệ số công suất - PFC I. Đặt vấn đề nghiên cứu bài bản để chế tạo đèn LED, Đèn LED hiện nay được đông đảo đặc biệt là đèn LED công suất cao có rất ít khách hàng chọn lựa vì những đặc tính đơn vị thực hiện. vượt trội mà sản phẩm mang lại như: tiết II. Một số vấn đề cần giải quyết kiệm điện, thân thiện với môi trường, an khi chế tạo đèn LED công suất cao toàn, hiệu quả chiếu sáng cao. Và cũng 2.1. Vấn đề phát nhiệt chính nhờ đặc điểm có công suất cao cùng với chất lượng hiệu quả, độ chiếu Phát nhiệt là vấn đề lớn đối với sáng lớn nhưng vẫn tiết kiệm năng lượng, driver công suất cao. Driver công suất cao tiết kiệm điện nên đèn LED công suất cao thường có dòng và áp cao, do đó tổn hao còn được các chủ đầu tư lựa chọn trong sinh nhiệt lớn. Ví dụ, tổn hao trên phần tử nhiều ngành công nghiệp như: đánh điều khiển là 1,5V, nếu công suất nhỏ có dòng 100mA, tổn hao là 1,5x100 = 150 bắt cá, cây trồng, nhà xưởng, khu công mW, khi công suất cao dòng điện 5A tổn nghiệp, trung tâm mua sắm thương mại, hao sinh nhiệt là 1,5x5 = 7,5W tổn hao trường học, siêu thị… này sinh nhiệt. Mặt khác kích thước các Hiện nay ở Việt Nam có khoảng hơn driver bị giới hạn, do đó tản nhiệt cho các 200 doanh nghiệp đăng ký với thương drver công suất cao là vấn đề đáng quan hiệu sản phẩm đèn LED. Tuy nhiên việc tâm đối với các nhà chế tạo driver. Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Mở Hà Nội 49 2.2. Vấn đề về nhiễu đèn chiếu sang đường phố. Ở đây việc Các loại nguồn switching nói chung chống ẩm cho các driver cũng rất quan trọng, phổ biến sử dụng IP67, IP68. và các driver là những nguồn sinh nhiễu. Công suất càng lớn khả năng sinh nhiễu 2.5. Đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế càng nhiều. Trong khi đó, các nguồn hoạt Các chỉ tiêu kinh tế được đặt ra ở động theo nguyên lý chuyển mạch. đây là hiệu suất và hệ số công suất, hai Nguồn phát thải chính là dòng điện thông số này phải cao. Nhiều người lầm chạy trong mạch. Khi tốc độ xử lý tăng, tưởng là hiệu suất cao mới là tiết kiệm yêu cầu dỏng điện của bộ vi xử lý tăng điện, tuy nhiên công suất cung cấp cho lên. Dòng điện I chạy qua một mạch vòng thiết bị được tính bằng: tạo ra từ trường, tỷ lệ thuận với diện tích A của vòng mạch. Diện tích mạch vòng (2) được định nghĩa là chiều dài đường dẫn Trong đó: khoảng cách đến mặt phẳng mặt đất. Khi các tín hiệu thay đổi trạng thái logic, một • S, P tương ứng là công suất nguồn trường điện được tạo ra do quá trình biến cấp đưa tới và công suất đèn đổi điện áp. Do đó, bức xạ xảy ra như là • η - hiệu suất của đèn kết quả của mạch vòng dòng điện này. Phương trình sau đây cho thấy mối quan • cosϕ là hệ số công suất hệ của dòng điện I, diện tích mạch vòng A Theo quan hệ này với một công suất của nó và tần số là EMI: đèn P = 300W, hiệu suất η = 0,88, hệ số (1) công suất cosϕ = 0,568, khi đó cần công suất nguồn cấp là 600VA. Rõ ràng, như Trong đó: thế không kinh tế, đặc biệt với những nơi k – hệ số tỷ lệ đèn được cấp điện từ máy phát độc lập I – dòng điện [A], như tầu đánh cá chẳng hạn, công suất cấp A – diện tích vòng mạch [m2], gấp đôi thì dầu chạy máy gấp đôi. f – tần số [MHz] 2.6. Độ tin cậy và tuổi thọ cao Các quốc gia có các tiêu chuẩn 2.7. Không chất độc hại tương ứng về nhiễu mà các driver phải đáp Trong bài báo này trình bầy về lựa ứng (chi tiết không trình bầy ở đây). chọn giải pháp (sơ đồ) thiết kế, giải pháp 2.3. Vấn đề về an toàn đối với con chống nhiễu và làm mát driver. người và lưới điện III. Phương pháp nghiên cứu Driver công suất cao cần phải đáp ...