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          LED專題

          一篇文章,小編和你一起“入門”LED驅動電源!

          發布者:bosheng  日期:2016-12-02  

          LED驅動電源是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。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

          什么是LED驅動電源

          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


          LED驅動電源的特點

          (1)高可靠性

          LED驅動電源長久穩定運行,是最重要的要素,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


          (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


          按驅動方式分類

          (1)恒流式

          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

          恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開路

          恒流驅動電路驅動LED是較為理想的,但相對而言價格較高

          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

          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

          穩壓電路不怕負載開路,但嚴禁負載完全短路

          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

          亮度會受整流而來的電壓變化影響

          整體恒流和逐路恒流工作方式優缺點

          與整體恒流相較,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


          按電路結構分類

          (1)常規變壓器降壓:

          這種電源的優點是體積小,不足之處是重量偏重、電源效率也很低,一般在45%~60%,因為可靠性不高,所以一般很少用


          (2)電容降壓:

          這種方式的LED電源容易受電網電壓波動的影響,電源效率低,不宜LED在閃動時使用,因為電路通過電容降壓,在閃動使用時,由于充放電的作用,通過LED的瞬間電流極大,較容易損壞芯片


          (3)電子變壓器降壓:

          這種電源結構不足之處是轉換效率低,電壓范圍窄,一般180~240V,波紋干擾大


          (4)電阻降壓:

          這種供電方式電源效率很低,而且系統的可靠也較低。因為電路通過電阻降壓,受電網電壓變化的干擾較大,不容易做成穩壓電源,并且降壓電阻本身還要消耗很大部分的能量


          (5)RCC降壓式開關電源:

          這種方式的LED電源優點是穩壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可在70%~80%,應用較廣。缺點是開關頻率不易控制,負載電壓波紋系數較大,異常情況負載適應性較差


          (6)PWM控制式開關電源:

          目前來說,PWM控制方式設計的LED電源是比較理想的,因為這種開關電源的輸出電壓或電流都很穩定。電源轉換效率極高,一般都可以高達80%~90%,并且輸出電壓、電流十分穩定。這種方式的LED電源主要由四部分組成它們分別是:輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開關能量轉換部分。而且這種電路都有完善的保護措施,屬于高可靠性電源


          LED光源/驅動電源的難題:散熱

          LED為冷光源,作業結溫不能超過限值,還要留必定余量。整個燈具的設計要考慮到裝置便利,配光,散熱等許多方面難題,要在許多要素中尋求平衡。而過高的溫度則會使LED光衰加速,嚴重影響其使用壽命,并在使用過程中降低其穩定性,造成使用成本上升,周期短等問題


          故此LED驅動電源的溫度控制亦是其作為LED照明系統一部分,必須被重點考慮的性能因素。而LED驅動電源良好的發熱控制和散熱設計,可以降低LED照明系統整體的發熱量,從而使LED光源能有更好的散熱空間,使其能在更加適宜的狀態工作,達到穩定持久,節能減排的效果!


          隨著LED照明光源的日益普及,LED驅動電源也隨之變得越來越重要,高效穩定的LED驅動電源,不僅可以穩定節能,更能為LED光源錦上添花,使其能在最佳狀態,長久高效地運行,服務于我們的生活!

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