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              LED驅動電源知識

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              LED驅動電源知識

              發布日期:2018-08-01 作者:admin 點擊:



              LED驅動電源把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電壓轉換器,通常情況下:LED驅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驅動電源的輸出則大多數為可隨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控制器、電感器、開關元器件(MOSfet)、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等等。根據不同場合要求、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。


                1、LED驅動電源的特點


                (1)高可靠性特別像LED路燈的驅動電源,裝在高空,維修不方便,維修的花費也大。


                (2)高效率LED是節能產品,驅動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結散熱非常重要。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內發熱量就小,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,會對電網產生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源,據說不久的將來,也許會對功率因素方面有一定的指標要求。


                (4)驅動方式現在通行的有兩種: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也就是“中科慧寶“所采用的驅動方式,LED串聯或并聯運行。它的優點是成本低一點,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。由于電網負載的啟甩和雷擊的感應,從電網系統會侵入各種浪涌,有些浪涌會導致LED的損壞。因此分析“中科慧寶“的驅動電源在浪涌保護方面應該有一定的欠缺,而至于電源及燈具頻繁更換,LED驅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;要符合安規和電磁兼容的要求。


                2、按驅動方式可分為兩大類:


                (1)恒流式:


                a、恒流驅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。


                b、恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開路。


                c、恒流驅動電路驅動LED是較為理想的,但相對而言價格較高。


                d、應注意所使用最大承受電流及電壓值,它限制了LED的使用數量。


                (2)穩壓式:


                a、當穩壓電路中的各項參數確定以后,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;


                b、穩壓電路不怕負載開路,但嚴禁負載完全短路。


                c、以穩壓驅動電路驅動LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;


                d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。


                3、針對LED路燈驅動電源目前市場上恒流源電源分為:整體恒流和逐路恒流兩種這兩種工作方式各有優缺點:


                整體恒流逐路恒流


                優點缺點優點缺點


                1.成本比較低。


                2.電磁兼容容易處理。


                3.LED光源板容易設計,可以直接并聯。


                4.整體效率高可以達到90%以上


                5.接線容易,光源板只需要2根導線就可以了。


                      4、對LED的VF值一致性要求很高,否則會造成電流不平衡,從而損毀。對LED的VF一致性要求不高,而且每一路電流很平均。LED工作比較可靠。


                      1.成本比較高。


                2.電磁兼容不容易處理。


                3.整體效率不高最高達到85%


                4.接線容易,光源板只需要2根導就可以了。


                從以上對比可也看出,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。


                要達到較高穩定性的恒流源電源,具體有:


                4.1高穩定性,高功率因數。


                4.2長壽命,至少達到5000小時以上。


                4.3較高的整體效率。


                4.4超強的環境適應能力。如工作環境溫度-20-60度雷擊4KV等。


                4.5防水等級要達到IP66以上。


                針對以上要求要解決以下問題。


                a.要滿足高功率因數和效率的,LLC效率是比較高的,但是不夠穩定.因為它是靠變壓器的漏感諧振工作的。正激加同步整流效率也比較高,但目前正激同步整流技術比較復雜。準諧振加同步整流相對以上兩種,效率稍微偏低,但穩定性好,方案成熟。所以選擇準諧振加同步整流。


                b.因為準諧振加同步整流的方案不能沒有電解電容。所以在設計和元器件選擇余量比較大,壽命較高的電解電容。同時,為滿足工作環境的要求,所使用的元器件至少要選用-20-105度的耐溫。


                c.在輸入端為滿足電磁兼容和雷擊等要求,需要加防雷擊電路和EMC濾波電路。一些高頻的地方還要做屏蔽處理。


                d.電源的采用灌膠處理,以滿足IP防護等級的要求。


                5、LED電源的現狀


                LED電源也是一個配套產品,目前市場山的電源品質參差不齊,根據現有資料的查詢及項目執行中所碰到的壞燈問題大概分析了LED驅動電源目前存在不足的原因:


                a、生產LED照明及相關產品的公司的技術人員對開關電源的了解不夠,做出的電源是可以正常工作,但一些關鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠,還是有一定得隱患。


                b、大部分LED電源生產企業都是從普通的開關電源轉型過來做LED電源,對LED的特點及使用認識還不夠。


                c、目前關于LED的標準幾乎沒有,大部分都是參考開關電源和電子整流器的標準。


                d、現在大部分LED電源沒有統一,所以量大部分都比較小。采購量小,價格就偏高,而且元器件供應商也不太配合。


                e、LED電源的穩定性:寬電壓輸入,高溫和低溫工作,過溫、過壓保護等問題都沒有一一解決。f、首先是驅動電路整體壽命,尤其是關鍵器件如:電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。


                g、是LED驅動器應挑戰更高的轉換效率,尤其是在驅動大功率LED時更是如此,因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散,電源轉換效率的過低,影響了LED節能效果的發揮。


                h、目前在功率較小(1-5W)的應用場合,恒流驅動電源成本所占的比重已經接近1/3,已經接近了光源的成本,一定程度上影響了市場推廣。


                6、如何選擇高品質LED驅動電源


                6.1根據LED特點,選擇驅動電源時要注意:


                a、根據LED電流和電壓特點,比較理想的是使用恒流驅動。它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使LED的亮度穩定。


                b、另外,LED光通量與溫度成反比,所以使用中應盡量減少電源發熱和設計良好的散熱系統。從而降低LED的工作的溫度。


                c、為了保證LED的整體壽命必須將LED的節溫控制在一定的范圍內。


                6.2根據電網的用電的特點,LED特性的要求以及相關LED產品,在選擇LED驅動電源時要考慮到以下幾點:


                a、高可靠性


                LED產品主要是有LED芯片和電源,散熱外殼,控制電路等組成。其中LED電源的好壞直接影響了產品的好壞。特別是LED路燈產品,由于裝在高空,維修不方便,維修的花費也大。


                b、高效率


                LED是節能產品,驅動電源也要符合節能的要求。特別是電源安裝在燈具內的結構,尤為重要。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內發熱量就小,也就降低了燈具的溫升。可延緩LED的光衰有利。


                c、恒流驅動方式


                為了配合LED的VI特性,所以LED電源必須使用恒流驅動的方式。


                d、浪涌保護


                LED抗沖擊能力比較差,所以要加強這方面的保護。特別是一些裝在戶外的產品,由于電網負載的啟動和雷。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入,保護LED不被損壞的能力。


                e、溫度保護功能


                電源除了常規的保護功能外,最好在恒流輸出中增加LED芯片溫度負反饋,防止LED芯片PN節溫度過高。


                f、LED電源壽命


                驅動電源的壽命盡最大努力與LED芯片的壽命相配和。


                g、.工作環境問題:


                由于各個地方的環境的不同要著重考慮LED燈具所工作場所的環境如:溫度、濕度、安裝位置等。


                h、軟啟動電路


                考慮到電源的工作方式,如果不加軟啟動電路,通電瞬間,輸出會有一個電壓尖峰。為更好的保護LED,所以需要加軟啟動電路。這一點正是驅動電源穩定性的一個關鍵因素。



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              相關標簽:LED電源定制,LED開關電源,LED電源廠家

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