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* 조명의 수명은 컨덴서가 좌우(원천 특허 보유) *

일반적으로 LED용 전원장치는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 회로가 주로 사용되는데
주요 부품인 전해컨덴서의 수명이 1천시간(주변온도 105℃)이므로 LED 조명 수명은 SMPS 수명과 동일하여
LED팩키지의 장수명(5만시간)이 무의미하며 그 대안으로 제시된 무전해 컨덴서 기술인 AC직결형 전원장치는
전원효율이 낮고 필드 불량률이 높아 주로 저출력 저가 조명에 적용되고 있다.


 







1. SMPS 전원장치의 원리

 

SMPS 전원회로는 교류 전원을 정류시켜 직류로 변환 후 이것을 다시 고주파 교류 신호로 만들어
페라이트 고주파 트랜스를 이용해 전압을 변환시켜 콘덴서에 충전하고 스위칭 소자가 Off 될 때는
콘덴서에 담겨 있는 전하가 OFF 시간 동안 전압을 유지시켜 주는 평활 회로로 구성됩니다.
여기서 스위칭 소자의 OFF 시간 동안 전압을 유지 하기 위해 대용량의 커패시터가 필요하게 되는데,
전해 커패시터가 주로 사용되고 있으며 이는 SMPS 불량의 73.2%를 차지하고 있습니다.


 






2. 전해컨덴서의 수명

 

전해 컨덴서의 수명은 컨덴서 내부의 전해액 증발속도와 동일시되며
이 전해액의 증발은 주변온도, 리플전류 및 입력전압 등의 요인에 영향을 받게 되는데
정격 정전용량의 80%가 되는 시점을 수명으로 정의한다. 일반적으로 10만 시간 이상의 수명을 가진 고체 커패시터와 달리
전해 커패시터의 수명에는 'Arrhenius Rule(10도의 법칙)'이 적용 되는데
 

 

예를 들어, 주위온도(25℃)에서 내부온도 65℃로 설계된 SMPS 전원장치는
at Ta=25℃, 16,000hr[=1,000hr*2^(105℃-65℃)/10]
at Ta=35℃, 8,000hr[=1,000hr*2^(105℃-75℃)/10]
따라서, 주위 온도(Ta=35℃)에서는 절반인 8,000 시간으로 떨어지게 된다.





3. AC직결형 전원장치의 특징

 

아래의 그래프는 AC직결형(무전해 전원기술)의 구동패턴이며 LED 어레이를 여러 개의 블록으로 만들고
입력 전압의 증감에 따라 LED 점등 수량을 바꾸기 때문에 평활 컨덴서를 사용하지 않아도 된다.
이 기술은 무전해 전원 기술로 제조사들의 관심을 끌고 있지만
낮은 효율로 저출력 LED 조명이나 저효율의 고출력 조명에 적합하다.


 





4. 전원장치의 성능비교

 


(주)제이앤씨테크(대표자: 장민준)에서 원천특허 기술을 보유한 고체 컨덴서 전원기술은
SMPS의 효율 (90%이상)과 AC 직결형의 장수명(10만시간)을 동시에 만족 하고 있으며
기존의 SMPS 방식의 문제점인 쵸크코일의 스위칭에 의한 고전압 및 고주파 동작을 지양하고,
반도체 소자를 이용한 Linear구동방식을 채택하고 액체 컨덴서를 고체 컨덴서(10만시간)로 대체함으로써
저온(-40℃), 고온(80℃) 및 다습한 사용환경에서도 반영구적인 수명과 고신뢰성을 확보하였다.


 


[출처] 마일러 컨덴서형 전원장치의 장단점|작성자 LED 조명 전문가



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