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LED驅動電源的特點有哪些 led驅動電源如何設計

本文章由注冊用戶 天空之城 上傳提供 2024-02-09 評論 0
摘要:LED驅動電源是電源的一種,是為LED供電的特種電源,具有電路結構簡單、體積小、轉換效率高的特點。LED照明燈具在設計時,就必須考慮選用合適的LED驅動電源,LED驅動電源的質量直接決定了LED燈具的質量。下面來了解下LED驅動電源的特點和設計要點。

一、LED驅動電源的特點有哪些

1、高可靠性

LED產品主要是由LED芯片和電源、散熱外殼和控制電路等組成。其中LED電源的(de)好壞直接影(ying)響了產品的(de)好壞。特別(bie)是LED路燈的(de)驅動電源,由于裝在高空,維修不方便,維修的(de)花費也大。

2、高效率

LED是節能(neng)產品,驅動電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)效(xiao)率要(yao)高。對(dui)于電(dian)源(yuan)(yuan)安裝(zhuang)在燈(deng)具內的(de)結(jie)構(gou),尤為(wei)重要(yao)。因為(wei)LED的(de)發(fa)光(guang)效(xiao)率隨著LED溫(wen)度的(de)升高而(er)下(xia)降,所以LED的(de)散熱非常重要(yao)。電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)效(xiao)率高,它的(de)耗損功率小,在燈(deng)具內發(fa)熱量就小,也就降低了燈(deng)具的(de)溫(wen)升。對(dui)延緩LED的(de)光(guang)衰(shuai)有利。

3、高功率因數

功(gong)率(lv)因(yin)素(su)是電(dian)網對(dui)負載的(de)(de)要求。一般(ban)70W以下的(de)(de)用電(dian)器,沒有硬性指標(biao)。雖然(ran)功(gong)率(lv)不大的(de)(de)單個用電(dian)器功(gong)率(lv)因(yin)素(su)低一點對(dui)電(dian)網的(de)(de)影響不大,但是晚上(shang)照明量大,同類負載太過于集(ji)中,會對(dui)電(dian)網產生(sheng)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)污(wu)染。對(dui)于30W~40W的(de)(de)LED驅(qu)動電(dian)源(yuan),或許在以后會對(dui)功(gong)率(lv)因(yin)素(su)方面有一定的(de)(de)指標(biao)要求。

4、驅動方式

通行(xing)的(de)(de)有兩種:其(qi)一是(shi)一個(ge)(ge)(ge)恒(heng)(heng)壓源供多(duo)個(ge)(ge)(ge)恒(heng)(heng)流(liu)源,每個(ge)(ge)(ge)恒(heng)(heng)流(liu)源單獨(du)給(gei)每路(lu)LED供電(dian)(dian)。這(zhe)種方(fang)式,組合靈(ling)(ling)活,一路(lu)LED故障,不影(ying)響其(qi)他LED的(de)(de)工作,但成本會(hui)略高一點(dian)。另一種是(shi)直接(jie)恒(heng)(heng)流(liu)供電(dian)(dian),LED串聯或并聯運(yun)(yun)行(xing)。它的(de)(de)優點(dian)是(shi)成本低一點(dian),但靈(ling)(ling)活性差(cha),還要解決(jue)某(mou)個(ge)(ge)(ge)LED故障,會(hui)影(ying)響其(qi)他LED運(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)問題。這(zhe)兩種形式,在一段時間內并存(cun)。多(duo)路(lu)恒(heng)(heng)流(liu)輸出供電(dian)(dian)方(fang)式,在成本和性能(neng)方(fang)面會(hui)較(jiao)好。也許是(shi)以后的(de)(de)主流(liu)方(fang)向。

5、浪涌保護

LED抗(kang)浪(lang)(lang)(lang)(lang)涌(yong)的(de)能(neng)(neng)力是比(bi)較差的(de),特別是抗(kang)反向電壓能(neng)(neng)力。加強(qiang)這方面(mian)的(de)保護也很重要。有些LED燈裝在戶(hu)外(wai),如LED路燈。由于電網負載的(de)啟甩(shuai)和雷擊的(de)感應,從電網系統會侵入(ru)各種浪(lang)(lang)(lang)(lang)涌(yong),有些浪(lang)(lang)(lang)(lang)涌(yong)會導致LED的(de)損(sun)(sun)壞。因此(ci)LED驅動電源(yuan)要有抑制(zhi)浪(lang)(lang)(lang)(lang)涌(yong)的(de)侵入(ru),保護LED不被損(sun)(sun)壞的(de)能(neng)(neng)力。

6、保護功能

電源除了(le)常規的(de)保護功能外,最好在(zai)恒流(liu)輸出(chu)中(zhong)增加LED溫度負反(fan)饋,防止LED溫度過高(gao)。

7、防護方面

對于安(an)裝在戶外或者復雜的(de)環(huan)境的(de)燈具,電(dian)源結構需要(yao)有(you)防水、防潮耐高溫等要(yao)求。

8、安規

LED驅動電(dian)(dian)源產品需要(yao)符(fu)合安規(gui)標準(zhun)和電(dian)(dian)磁兼容的要(yao)求(qiu)。

9、其他

例如LED驅動電源需要與LED壽命相匹(pi)配等。

二、led驅動電源如何設計

LED驅動電源設計(ji)并不難,但一定(ding)要心中有數。只要做到調(diao)(diao)試前計(ji)算,調(diao)(diao)試時(shi)測量,調(diao)(diao)試后老化(hua),相信誰(shui)都可以搞好LED。

1、LED電流大小

大(da)家都知道LEDripple過大(da)的話,LED壽命(ming)會受(shou)到影響,影響有(you)多(duo)大(da),但沒有(you)具體的指標。

2、芯片發熱

這(zhe)主要(yao)針對內置電源調制器的(de)高壓驅動芯(xin)片(pian),降低芯(xin)片(pian)的(de)功耗,不要(yao)引(yin)入(ru)額(e)外(wai)的(de)功耗,做(zuo)好(hao)散(san)熱(re)。

3、功率管發熱

功(gong)率(lv)管的(de)(de)功(gong)耗分成(cheng)兩部分,開(kai)關(guan)損耗和(he)導(dao)通(tong)損耗。LED市(shi)電驅動應用,開(kai)關(guan)損害要(yao)(yao)遠大于導(dao)通(tong)損耗。開(kai)關(guan)損耗與功(gong)率(lv)管的(de)(de)cgd和(he)cgs以(yi)及芯片的(de)(de)驅動能(neng)力和(he)工作(zuo)頻(pin)率(lv)有關(guan),所以(yi)要(yao)(yao)解決功(gong)率(lv)管的(de)(de)發熱可以(yi)從(cong)以(yi)下(xia)幾個方面(mian)解決:

a、不(bu)能片面根據導通(tong)電阻(zu)大(da)小來選擇MOS功率管(guan),因為(wei)內(nei)阻(zu)越小,cgs和cgd電容越大(da)。

b、剩下(xia)的就是(shi)頻率(lv)和芯片驅動能力了(le),這里只談頻率(lv)的影響。頻率(lv)與導通(tong)損耗也(ye)成(cheng)正比,所(suo)以功率(lv)管(guan)發(fa)熱(re)時,首先要(yao)(yao)想(xiang)想(xiang)是(shi)不是(shi)頻率(lv)選擇的有點高(gao)。當頻率(lv)降低時,為了(le)得到相(xiang)同(tong)的負(fu)載能力,峰值電(dian)流(liu)必然要(yao)(yao)變大(da)(da)(da)或者電(dian)感也(ye)變大(da)(da)(da),這都有可能導致(zhi)電(dian)感進入飽和區域。如(ru)果電(dian)感飽和電(dian)流(liu)夠大(da)(da)(da),可以考慮將CCM(連續(xu)電(dian)流(liu)模(mo)(mo)式(shi))改變成(cheng)DCM(非連續(xu)電(dian)流(liu)模(mo)(mo)式(shi)),這樣(yang)就需要(yao)(yao)增加一個負(fu)載電(dian)容了(le)。

4、工作頻率降頻

降頻主要由兩個(ge)方(fang)面導致(zhi)。輸入電壓(ya)(ya)和(he)負載電壓(ya)(ya)的比例小、系統干擾大。對(dui)于前者(zhe),注意不要將負載電壓(ya)(ya)設(she)置的太(tai)高(gao),雖(sui)然負載電壓(ya)(ya)高(gao),效率會高(gao)點。對(dui)于后者(zhe),可以嘗試以下(xia)幾個(ge)方(fang)面:

a、將最(zui)小電(dian)流(liu)設(she)置的(de)(de)再小點(dian);b、布線干凈點(dian),特(te)別是sense這個關鍵路徑(jing);c、將電(dian)感選擇的(de)(de)小點(dian)或者選用閉(bi)合磁路的(de)(de)電(dian)感;d、加RC低通濾波吧,這個影響有點(dian)不好(hao),c的(de)(de)一致性不好(hao),偏(pian)差(cha)有點(dian)大,不過對于照明來說應該(gai)夠了(le)。

5、電感或者變壓器的選擇

鑒于大功(gong)率(lv)(lv)發(fa)光二(er)(er)極管工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)壓(ya)僅(jin)為3V,通過全橋整(zheng)流將(jiang)220V交流電(dian)(dian)變(bian)成直流電(dian)(dian),在(zai)全橋上的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降約為1.8V,只(zhi)驅(qu)動(dong)一只(zhi)發(fa)光二(er)(er)極管工(gong)作(zuo)的(de)電(dian)(dian)能(neng)利用效(xiao)率(lv)(lv)僅(jin)為60%。必須把3只(zhi)以上發(fa)光二(er)(er)極管串聯起來工(gong)作(zuo),才能(neng)使總的(de)電(dian)(dian)能(neng)利用效(xiao)率(lv)(lv)超過80%。

根據3基色(se)合成(cheng)白光(guang)(guang)原理,將紅(hong)、綠(lv)、藍3只1W大功率發光(guang)(guang)二極管串聯起來(lai)工作,就(jiu)可以獲得相當(dang)于3W發白光(guang)(guang)的LED所(suo)達到(dao)的亮度。同時還可以組合出6種彩色(se)光(guang)(guang)線(xian),滿(man)足人們對變換彩光(guang)(guang)的喜(xi)好。

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