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LED驱动电源特点、分类

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发表于 2011-11-29 13:16 |只看该作者 |倒序浏览
  根据电网的用电规则和LED驱动电源的特性要求,在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点:, D$ `. o9 I$ f+ [
  1.高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。
9 `  Q$ R; C% R  2.高效率 LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
8 \! Z! @8 V  I  3.高功率因素 功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。8 d; k3 s4 |9 X" H8 |& T. f" Q
  4.驱动方式 现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
1 S8 m, B4 H6 U/ D) w  5.浪涌保护 LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。
; {) f3 l& c7 [2 v. k) X  6.保护功能 电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高。
# X, `0 _1 O9 q  g: d% [  7.防护方面 灯具外安装型,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。5 Z8 F* [: P4 _
  8.驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。5 _- ~  b  j8 ]2 L2 b9 D2 m
  LED驱动电源 - 分类; ?  Q' y' j0 q4 }
  1、按驱动方式可分为两大类:1 I  O& x& X8 A1 y
  (1)恒流式:  H; j! n% t' b8 U3 B
  a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;
! d, G6 v+ Z1 B' S1 S; ^% t- n  b、恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。/ E% E: \: p1 h3 @$ l& N! ?+ Y+ o
  c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高。
' x3 d: A) v8 L! X  d、应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量;- t& d  E& d6 I& J
  (2)稳压式:
3 @& y$ F- Z8 @  X0 s( ^+ W  a、当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;
- m% o) D! L; [! [  b、稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。
: @& _8 H4 N3 B$ l  c、以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;   d、亮度会受整流而来的电压变化影响。
3 L1 @. D" u! h$ \2 c$ K  2、按电路结构方式分类6 @, t' n0 x- {" X3 i
  (1)电阻、电容降压方式:通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,容易损坏芯片。易受电网电压波动的影响,电源效率低、可靠性低。
. g9 ^$ T" l5 d# P' {8 l0 k) z  (2)电阻降压方式:通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,不容易做成稳压电源,降压电阻要消耗很大部分的能量,所以这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低。
3 X! l/ x4 g! J. H* t1 d  (3)常规变压器降压方式:电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。0 d* g* h# B: {+ G3 o; F
  (4)电子变压器降压方式:电源效率较低,电压范围也不宽,一般180~240V,波纹干扰大。
5 n$ G, b5 r& V" \0 u  n' Y  (5)RCC降压方式开关电源:稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可以做到70%~80%,应用也较广。由于这种控制方式的振荡频率是不连续,开关频率不容易控制,负载电压波纹系数也比较大,异常负载适应性差。: G& E5 m/ C) |: A5 D
  (6)PWM控制方式开关电源:主要由四部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件导通的脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流稳定(即相应稳压电源或恒流电源)。电源效率极高,一般可以做到80%~90%,输出电压、电流稳定。一般这种电路都有完善的保护措施,属高可靠性电源。
; m6 E9 r% [9 m  s7 e2 S: a4 p  LED驱动电源 - LED驱动电源关系灯具寿命
( Z/ Y0 X; j+ c% E* W- q- P  I  LED由于它具有环保、寿命长、光电效率高(目前光效已经达到100LM/W)、抗震等众多优点,近年来在各行业应用得以快速发展,理论上,LED的使用寿命在10万小时左右,但在实际应用过程中,有些LED灯具设计人员对LED驱动电源认识不足或选用不当或一味追求低成本,结果使LED灯具产品寿命大大缩短,差的LED灯具寿命不到2000小时,有的甚至更低,结果使LED灯具的优势得不到很好的发挥。
1 X5 D6 Y) r) i  由于LED加工制造的特殊性,导致不同的生产厂家甚至同一个生产厂家在同一批产品中所生产的LED的电流、电压特性均有较大的个体差异。现以大功率1W白光LED典型规格为例,按照LED的电流、电压变化规律来做简要说明,一般1W白光应用正向电压为3.0-3.6V左右,也就是说,当标称为1W的LED在流过350毫安电流时,它两端的电压可能在3.1V,也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值,为保证1WLED 的寿命,一般LED生产厂家建议灯具厂用350mA的电流去驱动,当通过LED两端的正向电流达到350毫安后,LED两端的正向电压很小的增加,都会使 LED正向电流大幅度的上升,使LED温度成直线上升,从而加速LED光衰,使LED的寿命缩短,严重时甚至烧坏LED。由于LED的电压、电流变化的特殊性,因此对驱动LED的电源提出了严格要求。$ _. `. d/ w. J3 @$ L8 r. [" X8 v
  LED驱动电源是LED灯具的关键所在,它就好比一个人的心脏,要制造高品质的、用于照明的LED灯具必须放弃恒压方式驱动LED。
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