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LED专题

一篇文章,小编和你一起“入门”LED驱动电源!

发布者:bosheng  日期:2016-12-02  

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源

什么是LED驱动电源

LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路


LED驱动电源的特点

(1)高可靠性

LED驱动电源长久稳定运行,是最重要的要素,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


(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


(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,但晚上使用照明量大,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染


(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驱动方式,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


(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


(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;要符合安规和电磁兼容的要求


按驱动方式分类

(1)恒流式

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

恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路

恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高

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


(2)稳压式

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

稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路

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

亮度会受整流而来的电压变化影响

整体恒流和逐路恒流工作方式优缺点

与整体恒流相较,逐路恒流虽然缺点比较多,成本也比较高。但是它能真正的起到保护LED和延长LED的寿命,所以逐路恒流才是未来的趋势


按电路结构分类

(1)常规变压器降压:

这种电源的优点是体积小,不足之处是重量偏重、电源效率也很低,一般在45%~60%,因为可靠性不高,所以一般很少用


(2)电容降压:

这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响,电源效率低,不宜LED在闪动时使用,因为电路通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,较容易损坏芯片


(3)电子变压器降压:

这种电源结构不足之处是转换效率低,电压范围窄,一般180~240V,波纹干扰大


(4)电阻降压:

这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低。因为电路通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,不容易做成稳压电源,并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量


(5)RCC降压式开关电源:

这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可在70%~80%,应用较广。缺点是开关频率不易控制,负载电压波纹系数较大,异常情况负载适应性较差


(6)PWM控制式开关电源:

目前来说,PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的,因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高,一般都可以高达80%~90%,并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的LED电源主要由四部分组成它们分别是: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。而且这种电路都有完善的保护措施,属于高可靠性电源


LED光源/驱动电源的难题:散热

LED为冷光源,作业结温不能超过限值,还要留必定余量。整个灯具的设计要考虑到装置便利,配光,散热等许多方面难题,要在许多要素中寻求平衡。而过高的温度则会使LED光衰加速,严重影响其使用寿命,并在使用过程中降低其稳定性,造成使用成本上升,周期短等问题


故此LED驱动电源的温度控制亦是其作为LED照明系统一部分,必须被重点考虑的性能因素。而LED驱动电源良好的发热控制和散热设计,可以降低LED照明系统整体的发热量,从而使LED光源能有更好的散热空间,使其能在更加适宜的状态工作,达到稳定持久,节能减排的效果!


随着LED照明光源的日益普及,LED驱动电源也随之变得越来越重要,高效稳定的LED驱动电源,不仅可以稳定节能,更能为LED光源锦上添花,使其能在最佳状态,长久高效地运行,服务于我们的生活!

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