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認(rèn)識LED驅(qū)動電源:LED驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)、特點、分類
電子電路設(shè)計 2020-02-28 22:23:13

一、什么是LED驅(qū)動電源

LED驅(qū)動電源其實說白了就是電源的一種,只不過是一種特定的電源,這種電源以電壓或者電流來驅(qū)動LED發(fā)光。因此LED驅(qū)動電源輸入部分一般包含幾個部分:工頻市電、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流等;而輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。LED驅(qū)動電源核心元件包括輸入濾波器件、開關(guān)控制器、電感、MOS開關(guān)管、反饋電阻、輸出濾波器件等。另外有些驅(qū)動電源還有輸入過壓/欠壓保護(hù)開路保護(hù)、過流保護(hù)等。

二、LED驅(qū)動電源特點

1、高可靠性:特別像LED路燈的驅(qū)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(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)散熱非常重要。電源的效率高,那么它的耗損功率也就小,在燈具內(nèi)部的發(fā)熱量就小,燈具的溫升也會小有利于延緩LED的光衰;

3、高功率因素:功率因素是電網(wǎng)對負(fù)載的要求。一般70W以下的用電器,沒有硬性指標(biāo)。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(fù)載太過于集中,會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)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(biāo)要求;

4、驅(qū)動方式:目前一般有兩種驅(qū)動方式:①一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;②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,不影響其他LED運行的問題;

5、浪涌保護(hù):LED抗浪涌的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也就顯得很重要。有些安裝在戶外的LED,比如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)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。所以LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入、保護(hù)LED不會被損壞的能力。

6、保護(hù)功能:電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外,最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋,防止LED溫度過高;

7、防護(hù)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(biāo)準(zhǔn)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。

三、LED驅(qū)動電源分類

1、按驅(qū)動方式分為恒流式和恒壓式

1)恒流式:恒流式電路特點是輸出電流恒定,輸出電壓隨著負(fù)載電阻大小變化而變化,恒流式電源驅(qū)動LED是較為理想的方案并且不怕負(fù)載短路,LED亮度一致性較好。缺點:成本昂貴、禁止負(fù)載完全開路、LED數(shù)量不宜過多,因為電源都有最大承受電流以及電壓。

2)恒壓式:恒壓式驅(qū)動電路特點是輸出電壓恒定,輸出電流隨著負(fù)載電阻大小變化而變化,電壓不會很高。缺點:禁止負(fù)載完全短路、電壓波動會影響LED亮度。

2、按電路結(jié)構(gòu)分為電容降壓、變壓器降壓、電阻降壓、RCC降壓、PWM控制式

1)電容降壓:采用電容降壓方式的LED電源容易容易受電網(wǎng)電壓波動的影響,沖擊電流過大,電源效率低,但是結(jié)構(gòu)簡單

2)變壓器降壓:這種方式轉(zhuǎn)換效率低下,可靠性不高,變壓器笨重

3)電阻降壓:這種方式與電容降壓方式差不多,只不過電阻需要消耗更大的電能,因此電源效率也是比較低下;

4)RCC降壓式:這種方式應(yīng)用的就多一點,不僅因為它的穩(wěn)壓范圍寬,同時它的電源利用效率也能達(dá)到70%多,但是它的負(fù)載電壓紋波較大;

5)PWM控制式:采用PWM這種方式就不得不提一下了,因為就現(xiàn)在而言PWM控制方式設(shè)計的LED電源是比較理想的,這種LED驅(qū)動電源輸出電壓或電流都很穩(wěn)定,電源轉(zhuǎn)換效率也能達(dá)到80%,甚至90%以上,值得注意的是,這種電源還可以附加多重保護(hù)電路。

3、按輸入輸出是否隔離可分為隔離式和非隔離式

1)隔離式:隔離是為了安全起見,通過變壓器將輸入輸出進(jìn)行隔離。常見拓?fù)漕愋陀姓な?、反激式、半橋式、全橋式和推挽式等。正激式和反激式拓?fù)涠嘤糜谛」β蕡龊?,器件少而簡單易行,其中反激式的輸入電壓范圍寬,常與PFC結(jié)合在一起,其應(yīng)用更加廣泛是反激式隔離驅(qū)動。

2)非隔離式:隔離型驅(qū)動器一般由電池、蓄電池、穩(wěn)壓電源供電,主要用于便攜式電子產(chǎn)品、礦燈、汽車等用電設(shè)備。

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