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(zhi)接影響了產品(pin)的(de)好壞。特別是(shi)LED路燈的(de)驅動電(dian)源,由于裝在高空,維修不方便(bian),維修的(de)花費也(ye)大。
2、高效率
LED是(shi)節(jie)能(neng)產(chan)品,驅動電(dian)源的(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)要(yao)高(gao)。對(dui)于電(dian)源安裝(zhuang)在燈具(ju)內的(de)(de)(de)結(jie)構(gou),尤為重要(yao)。因為LED的(de)(de)(de)發光效(xiao)率(lv)隨(sui)著LED溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)而下降,所以(yi)LED的(de)(de)(de)散熱非常重要(yao)。電(dian)源的(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)高(gao),它的(de)(de)(de)耗(hao)損功率(lv)小(xiao),在燈具(ju)內發熱量就小(xiao),也就降低了(le)燈具(ju)的(de)(de)(de)溫升(sheng)。對(dui)延緩LED的(de)(de)(de)光衰(shuai)有(you)利。
3、高功率因數
功率因素(su)(su)是電(dian)網(wang)對(dui)(dui)負載(zai)的要(yao)求。一(yi)般(ban)70W以下(xia)的用電(dian)器(qi)(qi),沒有(you)硬(ying)性(xing)指標。雖然功率不(bu)大(da)的單個用電(dian)器(qi)(qi)功率因素(su)(su)低一(yi)點對(dui)(dui)電(dian)網(wang)的影(ying)響不(bu)大(da),但是晚上(shang)照(zhao)明量大(da),同類(lei)負載(zai)太過于集中,會對(dui)(dui)電(dian)網(wang)產生較嚴(yan)重的污(wu)染。對(dui)(dui)于30W~40W的LED驅動電(dian)源,或許在(zai)以后會對(dui)(dui)功率因素(su)(su)方面有(you)一(yi)定(ding)的指標要(yao)求。
4、驅動方式
通行(xing)的(de)有(you)兩種(zhong):其一(yi)是(shi)一(yi)個恒壓源供(gong)多個恒流源,每(mei)個恒流源單獨給每(mei)路(lu)LED供(gong)電(dian)(dian)。這種(zhong)方(fang)(fang)(fang)式(shi),組合靈活,一(yi)路(lu)LED故(gu)障,不影響其他LED的(de)工(gong)作,但成(cheng)本(ben)會(hui)略高一(yi)點。另一(yi)種(zhong)是(shi)直接(jie)恒流供(gong)電(dian)(dian),LED串聯或并聯運行(xing)。它的(de)優點是(shi)成(cheng)本(ben)低(di)一(yi)點,但靈活性差,還(huan)要解決某個LED故(gu)障,會(hui)影響其他LED運行(xing)的(de)問題(ti)。這兩種(zhong)形式(shi),在一(yi)段時間內并存。多路(lu)恒流輸出供(gong)電(dian)(dian)方(fang)(fang)(fang)式(shi),在成(cheng)本(ben)和性能方(fang)(fang)(fang)面(mian)會(hui)較好。也許是(shi)以后的(de)主(zhu)流方(fang)(fang)(fang)向。
5、浪涌保護
LED抗(kang)浪涌(yong)的(de)能(neng)力是比較(jiao)差的(de),特別是抗(kang)反向(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)能(neng)力。加強這方(fang)面的(de)保護也很重要(yao)(yao)。有(you)些(xie)LED燈(deng)裝在戶外,如LED路燈(deng)。由于電(dian)(dian)(dian)網負載的(de)啟甩(shuai)和雷(lei)擊的(de)感(gan)應,從電(dian)(dian)(dian)網系統會(hui)侵入各種浪涌(yong),有(you)些(xie)浪涌(yong)會(hui)導(dao)致LED的(de)損壞。因此LED驅動電(dian)(dian)(dian)源要(yao)(yao)有(you)抑制浪涌(yong)的(de)侵入,保護LED不被損壞的(de)能(neng)力。
6、保護功能
電源除了常(chang)規的保護功能外,最好在恒流(liu)輸(shu)出中增加(jia)LED溫度(du)負反饋,防止LED溫度(du)過高。
7、防護方面
對于安(an)裝在戶(hu)外或者復(fu)雜的環境的燈具,電(dian)源結(jie)構需(xu)要(yao)(yao)有防(fang)水(shui)、防(fang)潮耐高溫等要(yao)(yao)求。
8、安規
LED驅(qu)動電(dian)源產品(pin)需要符(fu)合(he)安規標準和(he)電(dian)磁兼容(rong)的要求。
9、其他
例如LED驅(qu)動電源需(xu)要與LED壽命相匹配等(deng)。
二、led驅動電源如何設計
LED驅動電源設計并不難(nan),但(dan)一(yi)定要(yao)心中有數。只要(yao)做到調試前計算(suan),調試時測量,調試后老化,相信誰都(dou)可以搞好(hao)LED。
1、LED電流大小
大(da)家都知道LEDripple過大(da)的話,LED壽命(ming)會受到影響(xiang),影響(xiang)有(you)多大(da),但沒有(you)具體(ti)的指標。
2、芯片發熱
這主要針對內置電源調制器的(de)高(gao)壓驅動芯片,降低芯片的(de)功耗,不要引入額外的(de)功耗,做(zuo)好散熱(re)。
3、功率管發熱
功(gong)率(lv)管的(de)(de)功(gong)耗(hao)(hao)(hao)分成兩部(bu)分,開關(guan)(guan)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)和(he)導通損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)。LED市(shi)電(dian)驅動應用,開關(guan)(guan)損(sun)(sun)害要遠大于導通損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)。開關(guan)(guan)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)與功(gong)率(lv)管的(de)(de)cgd和(he)cgs以及芯片的(de)(de)驅動能力和(he)工作頻率(lv)有關(guan)(guan),所以要解決功(gong)率(lv)管的(de)(de)發熱(re)可以從以下幾個方(fang)面解決:
a、不能片(pian)面根據(ju)導通電阻大(da)小來選擇(ze)MOS功(gong)率(lv)管,因為內阻越小,cgs和cgd電容越大(da)。
b、剩(sheng)下(xia)的就是頻率和芯片驅動能力(li)了(le),這里(li)只談(tan)頻率的影響(xiang)。頻率與導通損耗也成正比,所以功率管發熱時(shi),首先要想(xiang)(xiang)想(xiang)(xiang)是不是頻率選擇的有(you)點高。當頻率降低(di)時(shi),為(wei)了(le)得到相(xiang)同(tong)的負載(zai)能力(li),峰值電流(liu)必(bi)然要變(bian)大或者(zhe)電感(gan)也變(bian)大,這都有(you)可能導致電感(gan)進入飽(bao)和區域。如果電感(gan)飽(bao)和電流(liu)夠大,可以考慮將CCM(連續電流(liu)模式(shi))改(gai)變(bian)成DCM(非(fei)連續電流(liu)模式(shi)),這樣就需要增加一個負載(zai)電容了(le)。
4、工作頻率降頻
降頻主要(yao)由兩個方面導致。輸入(ru)電(dian)壓(ya)和負(fu)載電(dian)壓(ya)的(de)比例小(xiao)、系統(tong)干(gan)擾(rao)大。對于前者(zhe),注意不要(yao)將負(fu)載電(dian)壓(ya)設置的(de)太高(gao),雖然負(fu)載電(dian)壓(ya)高(gao),效率(lv)會高(gao)點。對于后者(zhe),可以嘗試以下幾個方面:
a、將(jiang)最小(xiao)電流設置(zhi)的(de)再小(xiao)點;b、布線干凈點,特別是sense這(zhe)個(ge)關(guan)鍵路徑;c、將(jiang)電感選擇的(de)小(xiao)點或(huo)者選用閉合磁路的(de)電感;d、加RC低通濾波吧,這(zhe)個(ge)影響有(you)點不(bu)好,c的(de)一致性不(bu)好,偏(pian)差有(you)點大(da),不(bu)過(guo)對于照明來(lai)說應該夠了。
5、電感或者變壓器的選擇
鑒(jian)于大(da)功率發(fa)光(guang)二極(ji)管(guan)工作(zuo)電壓僅為3V,通過全橋(qiao)整(zheng)流(liu)將220V交流(liu)電變成直(zhi)流(liu)電,在全橋(qiao)上的(de)電壓降約為1.8V,只(zhi)(zhi)驅(qu)動(dong)一只(zhi)(zhi)發(fa)光(guang)二極(ji)管(guan)工作(zuo)的(de)電能利用(yong)效(xiao)率僅為60%。必須把3只(zhi)(zhi)以上發(fa)光(guang)二極(ji)管(guan)串聯(lian)起來工作(zuo),才能使總(zong)的(de)電能利用(yong)效(xiao)率超過80%。
根據3基色合(he)成(cheng)白(bai)光原理,將紅、綠、藍3只(zhi)1W大功率(lv)發光二極管串(chuan)聯起來工作,就可以獲(huo)得相當于3W發白(bai)光的(de)LED所(suo)達(da)到(dao)的(de)亮度。同時還可以組合(he)出6種彩(cai)色光線(xian),滿足人們對變換彩(cai)光的(de)喜好。