【led開關電源百科】led開關電源維修 led開關電源設計參數分析

led開關電源故障維修

一、保險絲熔斷：通常來說，保險絲熔斷就說明晰電源內部線路有疑問。由于電源作業(yè)在高電壓、大電流的狀況下，所以會導致電源內電流剎那間增大而讓保險絲熔斷。

修理方法：檢查電源輸入端的整流二極管，高壓濾波電解電容，逆變功率開關等元器件有沒有擊穿、開路和損壞等。還要檢查電路板上的各個元器件，看這些元器件的表面有無燒糊，有無電解液溢出等狀況。

二、無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定：電源總呈現了短路、開路表象的話，那么電源負載過重，高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿，濾波電容漏電等都有也許導致這種狀況。

修理方法：先用萬用表丈量次級原件，掃除高頻整流二極管擊穿、負載短路的狀況后，假如這時候輸出為零，那么就可以肯定是電源的控制電路出了疑問。那么就可以用萬用靜態(tài)丈量對應元件檢查出其損壞的元件。

led開關電源設計參數分析

功率密度

提高開關電源的功率密度，使之小型化、輕量化，是人們不斷追求的目標，這對便攜式電子設備（如移動電話，數字相機等）尤為重要。使開關電源小型化的具體辦法有以下幾種。

一是高頻化，為了實現電源高功率密度，必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量。

二是應用壓電變壓器，應用壓電變壓器可使高頻功率變換器實現輕、小、薄和高功率密度。壓電變壓器利用壓電陶瓷材料特有的“電壓-振動”變換和“振動-電壓”變換的性質傳送能量，其等效電路如同一個串并聯諧振電路，是功率變換領域的研究熱點之一。

三是采用新型電容器，為了減小電力電子設備的體積和重量，須設法改進電容器的性能，提高能量密度，并研究開發(fā)適合于電力電子及電源系統(tǒng)用的新型電容器，要求電容量大、等效串聯電阻（ESR）小、體積小等。

LED開關電源中高頻磁性元件的選擇

LED開關電源系統(tǒng)中應用大量磁元件，高頻磁元件的材料、結構和性能都不同于工頻磁元件，有許多問題需要研究，對高頻磁元件所用的磁性材料，要求其損耗小、散熱性能好、磁性能優(yōu)越。適用于兆赫級頻率的磁性材料為人們所關注，納米結晶軟磁材料也已開發(fā)應用。

LED開關電源中高頻化以后軟開關技術的應用

LED開關電源高頻化以后，為了提高LED開關電源的效率，必須開發(fā)和應用軟開關技術，它是過去幾十年國際電源界的一個研究熱點。

PWM-LED開關電源按硬開關模式工作（開/關過程中電壓下降/上升和電流上升/下降波形有交疊），因而開關損耗大，高頻化雖可以縮小體積重量，但開關損耗卻更大了。為此，必須研究開關電壓/電流波形不交疊的技術，即所謂零電壓開關（ZVS）/零電流開關（ZCS）技術，或稱軟開關技術，小功率軟LED開關電源效率可提高到80%~85%。上世紀70年代諧振開關電源奠定了軟開關技術的基礎。隨后新的軟開關技術不斷涌現，如準諧振（上世紀80年代中）全橋移相ZVS-PWM，恒頻ZVS-PWM/ZCS-PWM（上世紀80年代末）ZVS-PWM有源嵌位；ZVT-PWM/ZCT-PWM（上世紀90年代初）全橋移相ZV-ZCS-PWM（上世紀90年代中）等。我國已將最新軟開關技術應用于6kW通信電源中，效率達93%。

LED開關電源中使用同步整流技術

LED開關電源中使用同步整流技術，相對于低電壓、大電流輸出的軟開關變換器，可進一步提高其效率的措施是設法降低開關的通態(tài)損耗。例如同步整流（SR）技術，即以功率MOS管反接作為整流用開關二極管，代替肖特基二極管（SBD），可降低管壓降，從而提高LED開關電源電路效率。

LED開關電源中功率因數校正（PFC）變換器應用

LED開關電源中功率因數校正（PFC）變換器應用，由于AC/DC變換電路的輸入端有整流器件和濾波電容，在正弦電壓輸入時，單相整流電源供電的電子設備，電網側（交流輸入端）功率因數僅為0.6-0.65，采用功率因數校正（PFC）變換器，網側功率因數可提高到0.95~0.99，輸入電流THD<10%。既治理了對電網的諧波污染，又提高了電源的整體效率，這一技術稱為有源功率因數校正（APFC）。

全數字化控制

LED開關電源的控制已經由模擬控制，模數混合控制，進入到全數字控制階段，全數字控制是發(fā)展趨勢，已經在許多功率變換設備中得到應用。

全數字控制的優(yōu)點是數字信號與混合模數信號相比可以標定更小的量，芯片價格也更低廉；對電流檢測誤差可以進行精確的數字校正，電壓檢測也更精確；可以實現快速，靈活的控制設計。

電磁兼容性

LED開關電源電磁兼容性：高頻LED開關電源的電磁兼容（EMC）問題有其特殊性。功率半導體器件在開關過程中所產生的di/dt和dv/dt，將引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾，以及強電磁場（通常是近場）輻射，不但嚴重污染周圍電磁環(huán)境，對附近的電氣設備造成電磁干擾，還可能危及附近操作人員的安全。同時，電力電子電路（如開關變換器）內部的控制電路也必須能承受開關動作產生的EMI及應用現場電磁噪聲的干擾。上述特殊性，再加上EMI測量上的具體困難，在電力電子的電磁兼容領域里，存在著許多交叉學科的前沿課題有待人們研究。

設計和測試技術

LED開關電源系統(tǒng)的CAD，包括主電路和控制電路設計、器件選擇、參數最優(yōu)化、磁設計、熱設計、EMI設計和印制電路板設計、可靠性預估、計算機輔助綜合和優(yōu)化設計等。用基于仿真的專家系統(tǒng)進行LED開關電源系統(tǒng)的CAD。

使用范圍

LED開關電源廣泛適用于LED顯示屏（單色門頭屏、全彩屏）、LED照明（LED燈具、LED路燈）、LED亮化（護欄管、洗墻燈、廣告燈箱）為各類恒壓、恒流產品提供電源供應，低壓電流安全，綠色，健康。

led開關電源原理

圖1是基于固定頻率、高集成度PWM開關轉換器MAX5035的高亮度LED電源原理圖，輸出電流可達1A。另一類似器件MAX5033的輸出電流可以達到500mA。這款基于電感的buck調節(jié)器能夠準確控制流過LED（或幾個串聯LED，總電壓為12V）的電流。MAX5035的開關頻率為125kHz，輸入電壓范圍高達76V（需使用更高額定電壓的輸入電容和二極管）。此電路可以在較寬的輸入電壓范圍內控制并保持恒定的LED電流。表2總結了該電路的設計規(guī)格。

led開關電源原理圖

圖1通過調節(jié)控制電壓（0V至3.9V），MAX5035 LED電流驅動器能夠在LED_A和LED_K端產生近似350mA至0mA的輸出電流。