LED專題
一篇文章,小編和你一起“入門”LED驅(qū)動電源!
發(fā)布者:bosheng 日期:2016-12-02
LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。LED驅(qū)動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源
什么是LED驅(qū)動電源
LED驅(qū)動電源把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。而LED驅(qū)動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。LED電源核心元件包括開關(guān)控制器、電感器、開關(guān)元器件(MOSfet)、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等等。根據(jù)不同場合要求、還要有輸入過壓保護電路、輸入欠壓保護電路,LED開路保護、過流保護等電路
LED驅(qū)動電源的特點
(1)高可靠性
LED驅(qū)動電源長久穩(wěn)定運行,是最重要的要素,特別像LED路燈的驅(qū)動電源,裝在高空,維修不方便,維修的花費也大
(2) 高效率
LED是節(jié)能產(chǎn)品,驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)散熱非常重要。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利
(3)高功率因素
功率因素是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器,沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大,但晚上使用照明量大,同類負載太集中,會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染
(4)驅(qū)動方式
現(xiàn)在通行的有兩種:其一是一個恒壓源供多個恒流源,每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式,組合靈活,一路LED故障,不影響其他LED的工作,但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電驅(qū)動方式,LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點,但靈活性差,還要解決某個LED故障,不影響其他LED運行的問題。這兩種形式,在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式,在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向
(5)浪涌保護
LED抗浪涌的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應(yīng),從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌,有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入,保護LED不被損壞的能力
(6)保護功能
電源除了常規(guī)的保護功能外,最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋,防止LED溫度過高;要符合安規(guī)和電磁兼容的要求
按驅(qū)動方式分類
(1)恒流式
恒流驅(qū)動電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著負載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化,負載阻值小,輸出電壓就低,負載阻值越大,輸出電壓也就越高
恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開路
恒流驅(qū)動電路驅(qū)動LED是較為理想的,但相對而言價格較高
應(yīng)注意所使用最大承受電流及電壓值,它限制了LED的使用數(shù)量
(2)穩(wěn)壓式
當穩(wěn)壓電路中的各項參數(shù)確定以后,輸出的電壓是固定的,而輸出的電流卻隨著負載的增減而變化
穩(wěn)壓電路不怕負載開路,但嚴禁負載完全短路
以穩(wěn)壓驅(qū)動電路驅(qū)動LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均
亮度會受整流而來的電壓變化影響
整體恒流和逐路恒流工作方式優(yōu)缺點
與整體恒流相較,逐路恒流雖然缺點比較多,成本也比較高。但是它能真正的起到保護LED和延長LED的壽命,所以逐路恒流才是未來的趨勢
按電路結(jié)構(gòu)分類
(1)常規(guī)變壓器降壓:
這種電源的優(yōu)點是體積小,不足之處是重量偏重、電源效率也很低,一般在45%~60%,因為可靠性不高,所以一般很少用
(2)電容降壓:
這種方式的LED電源容易受電網(wǎng)電壓波動的影響,電源效率低,不宜LED在閃動時使用,因為電路通過電容降壓,在閃動使用時,由于充放電的作用,通過LED的瞬間電流極大,較容易損壞芯片
(3)電子變壓器降壓:
這種電源結(jié)構(gòu)不足之處是轉(zhuǎn)換效率低,電壓范圍窄,一般180~240V,波紋干擾大
(4)電阻降壓:
這種供電方式電源效率很低,而且系統(tǒng)的可靠也較低。因為電路通過電阻降壓,受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大,不容易做成穩(wěn)壓電源,并且降壓電阻本身還要消耗很大部分的能量
(5)RCC降壓式開關(guān)電源:
這種方式的LED電源優(yōu)點是穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可在70%~80%,應(yīng)用較廣。缺點是開關(guān)頻率不易控制,負載電壓波紋系數(shù)較大,異常情況負載適應(yīng)性較差
(6)PWM控制式開關(guān)電源:
目前來說,PWM控制方式設(shè)計的LED電源是比較理想的,因為這種開關(guān)電源的輸出電壓或電流都很穩(wěn)定。電源轉(zhuǎn)換效率極高,一般都可以高達80%~90%,并且輸出電壓、電流十分穩(wěn)定。這種方式的LED電源主要由四部分組成它們分別是:輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩(wěn)壓控制部分、開關(guān)能量轉(zhuǎn)換部分。而且這種電路都有完善的保護措施,屬于高可靠性電源
LED光源/驅(qū)動電源的難題:散熱
LED為冷光源,作業(yè)結(jié)溫不能超過限值,還要留必定余量。整個燈具的設(shè)計要考慮到裝置便利,配光,散熱等許多方面難題,要在許多要素中尋求平衡。而過高的溫度則會使LED光衰加速,嚴重影響其使用壽命,并在使用過程中降低其穩(wěn)定性,造成使用成本上升,周期短等問題
故此LED驅(qū)動電源的溫度控制亦是其作為LED照明系統(tǒng)一部分,必須被重點考慮的性能因素。而LED驅(qū)動電源良好的發(fā)熱控制和散熱設(shè)計,可以降低LED照明系統(tǒng)整體的發(fā)熱量,從而使LED光源能有更好的散熱空間,使其能在更加適宜的狀態(tài)工作,達到穩(wěn)定持久,節(jié)能減排的效果!
隨著LED照明光源的日益普及,LED驅(qū)動電源也隨之變得越來越重要,高效穩(wěn)定的LED驅(qū)動電源,不僅可以穩(wěn)定節(jié)能,更能為LED光源錦上添花,使其能在最佳狀態(tài),長久高效地運行,服務(wù)于我們的生活!