LED驱动电源详细解析

2017-04-24 14:29:30来源: EEWORLD 关键字:LED驱动  电源设计

    1、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。

  2、LED驱动电源的特点

  (1)高可靠性

  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。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

  (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也就是“中科慧宝“改采用的驱动方式,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。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺,而至于电源及灯具频繁更换,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。

  3、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。

  4、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。

  5、LED电源的不足

  LED驱动电源目前存在不足的原因:

  生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够,做出的电源是可以正常工作,但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够,还是有一定得隐患;

  大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源,对LED的特点及使用认识还不够;

  目前关于LED的标准几乎没有,大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准;

  现在大部分LED电源没有统一,所以量大部分都比较小。采购量小,价格就偏高,而且元器件供应商也不太配合;

  LED电源的稳定性:宽电压输入,高温和低温工作,过温、过压保护等问题都没有一一解决;

  驱动电路整体寿命,尤其是关键器件如:电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命;

关键字:LED驱动  电源设计

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/LED/article_2017042412170.html
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现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

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