盤點:幾種LED驅動方式對比及LED驅動電源的選擇
發布時間:2013-12-03 責任編輯:eliane
【導讀】LED器件對驅動電源的要求近乎於苛刻,設計一款好的驅動電源需要考慮的因素有很多,本文盤點了在選擇和設計LED驅動電源時需要考慮的幾點要素,並對目前主流的幾種LED驅動方式及其優缺點進行分析。
LED是特性敏感的半導體器件,又具有負溫度特性,因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護,從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎苛刻,LED不像普通的白熾燈泡,可以直接連接220V的交流市電。LED是3伏左右的低電壓驅動,必須要設計複雜的變換電路,不同用途的LED燈,要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高,設計一款好的電源必須綜合考慮這些因數,因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心髒一樣重要。

阻容降壓
利用電容在交流下的阻抗來限製輸入電流,從而獲得直流電平給LED供電。這種驅動方式結構簡單,成本低廉,但是輸入非隔離方案,有安全隱患。而且轉換效率很低,無法做到恒流控製。
隔離反激電路
利用反激電路,通過變壓器在zai副fu邊bian產chan生sheng直zhi流liu電dian平ping,再zai通tong過guo光guang耦ou將jiang此ci電dian平ping的de紋wen波bo反fan饋kui回hui原yuan邊bian,從cong而er自zi激ji穩wen定ding。此ci類lei電dian路lu符fu合he安an規gui認ren定ding要yao求qiu,而er且qie輸shu出chu恒heng流liu精jing度du較jiao好hao,轉zhuan換huan效xiao率lv較jiao高gao。但dan由you於yu需xu要yao光guang耦ou和he副fu邊bian恒heng流liu控kong製zhi電dian路lu,導dao致zhi係xi統tong複fu雜za,體ti積ji大da,成cheng本ben高gao。目mu前qian已yi逐zhu漸jian為wei原yuan邊bian方fang案an取qu代dai。
原邊方案
原邊方案就是通過完全在交流原邊控製輸出的電源和電流,最精確可以做到5%dehengliujingdu,fubianjinxujiandandeshuchudianlujike。yuanbianzhuyaoyikaofuzhubiandefankuilaikongzhishuchudianya,yikaoxianliudianzuduiyuanbiandianliudekongzhi,tongshichengyizabilaikongzhishuchudianliudejingdu。yuanbianfanganjichenglegelifanjidianludezhongzhongyoudian,tongshijiagoujiandan,keyizuodaoxiaotijihedichengben,muqianyichengweizhuliuqudong。
原邊的恒流精度問題:由(you)於(yu)變(bian)壓(ya)的(de)生(sheng)產(chan)精(jing)度(du)難(nan)以(yi)控(kong)製(zhi),導(dao)致(zhi)原(yuan)邊(bian)方(fang)案(an)在(zai)使(shi)用(yong)低(di)質(zhi)量(liang)變(bian)壓(ya)器(qi)時(shi),輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)漂(piao)移(yi)較(jiao)大(da)。所(suo)以(yi),原(yuan)邊(bian)方(fang)案(an)通(tong)過(guo)改(gai)進(jin)增(zeng)加(jia)了(le)副(fu)邊(bian)恒(heng)流(liu)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu),這(zhe)樣(yang)雖(sui)然(ran)比(bi)普(pu)通(tong)的(de)原(yuan)邊(bian)方(fang)案(an)複(fu)雜(za)了(le),但(dan)是(shi)對(dui)比(bi)反(fan)激(ji)方(fang)案(an),仍(reng)然(ran)可(ke)以(yi)省(sheng)去(qu)光(guang)耦(ou)等(deng),係(xi)統(tong)性(xing)價(jia)比(bi)最(zui)高(gao)。
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根據電網的用電規則和LED驅動電源的特性要求,在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點:
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。對於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,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wa以yi下xia的de用yong電dian器qi,沒mei有you強qiang製zhi性xing指zhi標biao。雖sui然ran功gong率lv不bu大da的de單dan個ge用yong電dian器qi功gong率lv因yin素su低di一yi點dian對dui電dian網wang的de影ying響xiang不bu大da,但dan晚wan上shang大da家jia點dian燈deng,同tong類lei負fu載zai太tai集ji中zhong,會hui對dui電dian網wang產chan生sheng較jiao嚴yan重zhong的de汙wu染ran。對dui於yu30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麵有一定的指標要求。
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,LED串聯或並聯運行。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,在一段時間內並存。多路恒流輸出供電方式,在成本和性能方麵會較好。也許是以後的主流方向。
5、浪湧保護
LED抗浪湧的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方麵的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由於電網負載的啟甩和雷擊的感應,從電網係統會侵入各種浪湧,有些浪湧會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑製浪湧的侵入,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。
7、防護方麵
燈具外安裝型,電源結構要防水、防潮,外殼要耐曬。
8、驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。
9、要符合安規和電磁兼容的要求。
隨著LED的應用日益廣泛,LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。
相關閱讀:
經驗分享:LED驅動電源設計七大技巧
http://www.0-fzl.cn/power-art/80021889
線性LED驅動IC對比:盤點幾款大功率LED線性驅動
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全麵解讀:基於電感升壓變換器的LED驅動電路設計
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