一、LED驅(qū)動電源的特點有哪些
1、高可靠性
LED產(chǎn)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電源的好壞直接影響了產(chǎn)品的好壞。特別是LED路燈的驅(qū)動電源,由于裝在高空,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)構(gòu),尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降,所以LED的散熱非常重要。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、高功率因數(shù)
功率因素是電網(wǎng)對負載的要求。一般70W以下的用電器,沒有硬性指標。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,但是晚上照明量大,同類負載太過于集中,會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30W~40W的LED驅(qū)動電源,或許在以后會對功率因素方面有一定的指標要求。
4、驅(qū)動方式
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,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,會影響其他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。
7、防護方面
對于安裝在戶外或者復(fù)雜的環(huán)境的燈具,電源結(jié)構(gòu)需要有防水、防潮耐高溫等要求。
8、安規(guī)
LED驅(qū)動電源產(chǎn)品需要符合安規(guī)標準和電磁兼容的要求。
9、其他
例如LED驅(qū)動電源需要與LED壽命相匹配等。
二、led驅(qū)動電源如何設(shè)計
LED驅(qū)動電源設(shè)計并不難,但一定要心中有數(shù)。只要做到調(diào)試前計算,調(diào)試時測量,調(diào)試后老化,相信誰都可以搞好LED。
1、LED電流大小
大家都知道LEDripple過大的話,LED壽命會受到影響,影響有多大,但沒有具體的指標。
2、芯片發(fā)熱
這主要針對內(nèi)置電源調(diào)制器的高壓驅(qū)動芯片,降低芯片的功耗,不要引入額外的功耗,做好散熱。
3、功率管發(fā)熱
功率管的功耗分成兩部分,開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。LED市電驅(qū)動應(yīng)用,開關(guān)損害要遠大于導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅(qū)動能力和工作頻率有關(guān),所以要解決功率管的發(fā)熱可以從以下幾個方面解決:
a、不能片面根據(jù)導(dǎo)通電阻大小來選擇MOS功率管,因為內(nèi)阻越小,cgs和cgd電容越大。
b、剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動能力了,這里只談頻率的影響。頻率與導(dǎo)通損耗也成正比,所以功率管發(fā)熱時,首先要想想是不是頻率選擇的有點高。當頻率降低時,為了得到相同的負載能力,峰值電流必然要變大或者電感也變大,這都有可能導(dǎo)致電感進入飽和區(qū)域。如果電感飽和電流夠大,可以考慮將CCM(連續(xù)電流模式)改變成DCM(非連續(xù)電流模式),這樣就需要增加一個負載電容了。
4、工作頻率降頻
降頻主要由兩個方面導(dǎo)致。輸入電壓和負載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大。對于前者,注意不要將負載電壓設(shè)置的太高,雖然負載電壓高,效率會高點。對于后者,可以嘗試以下幾個方面:
a、將最小電流設(shè)置的再小點;b、布線干凈點,特別是sense這個關(guān)鍵路徑;c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d、加RC低通濾波吧,這個影響有點不好,c的一致性不好,偏差有點大,不過對于照明來說應(yīng)該夠了。
5、電感或者變壓器的選擇
鑒于大功率發(fā)光二極管工作電壓僅為3V,通過全橋整流將220V交流電變成直流電,在全橋上的電壓降約為1.8V,只驅(qū)動一只發(fā)光二極管工作的電能利用效率僅為60%。必須把3只以上發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,才能使總的電能利用效率超過80%。
根據(jù)3基色合成白光原理,將紅、綠、藍3只1W大功率發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,就可以獲得相當于3W發(fā)白光的LED所達到的亮度。同時還可以組合出6種彩色光線,滿足人們對變換彩光的喜好。