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led电源驱动方案(LED驱动电路设计)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-14 20:34   点击:128  编辑:admin   手机版

1. LED驱动电路设计

需二者电压及功率一致。乚ed灯的使用电压和功率应与驱动电源的直流输出电压和功率匹配(一致)。led灯使用电压和功率确定下,其工作电流也就确了,配以一致的驱动电源才能保证为led提供合适的导通电压及正常的工作电流。

所以以Led灯的电压和功率选配驱动电源,以驱动电源的输出电压和功率选配led灯都可以。

2. LED驱动电路设计的题目

LED驱动电源交流驱动器可以根据不同的应用分为降压型、升压型以及变换器3种类型。LED驱动电源交流驱动器以及直流驱动器的区别除了需要对输入的交流屯进行一个整流滤波之外,也要从安全角度考虑存在一个隔离与不隔离的问题。

LED驱动电源交流输入驱动器主要用于改型灯:对于PAR灯、标准灯泡等来说,它们在100V、120V或230V的交流输入下运行;但是对于MR16灯而言,则需要在12V的交流输入下进行工作。因为存在某些复杂的问题,比如标准三端双向可控硅开关或前沿后沿调光器的调光能力的问题,以及和电子变压器的兼容性问题。所以,跟LED驱动电源直流输入驱动器相比较,交流输入驱动器所要涉及的领域更加地复杂。

而交流供电基本应用于LED驱动电源,一般是要经过降压、整流、滤波、稳压等等的环节,让交流电源转换成直流电源,然后再通过适合的驱动电路为LED提供比较合适的工作电流,而且还要有高的转换效率、较小的体积以及较低的成本,同时要解决安全隔离问题。因为考虑到了对于电网的影响,还要解决好电磁干扰与功率因数问题。对于中小功率的LED驱动电源,它最佳的电路结构其实是隔离式单端反激变换电路;而对于LED驱动电源大功率的应用,也应该使用桥式变换电路。

根据电路结构进行分类:

(1)LED驱动电源电阻、电容降压方式:可以通过电容降压,在闪动使用时,因为充放电的作用,通过LED驱动电源的瞬间会让电流极大,比较容易损坏芯片。容易受到电网电压波动的影响,电源效率较低、可靠性也比较低。

(2)LED驱动电源电阻降压方式:通过电阻降压,受到电网电压变化的干扰会比较大,不容易做成稳压电源,而且降压电阻要消耗很大部分的能量,所以这种供电方式的电源效率会很低,并且系统的可靠性也比较低。

(3)LED驱动电源常规变压器降压方式:电源体积比较小、重量偏重、而且电源效率也非常低、一般只有45%到60%,所以一般来说很少用,可靠性也不高。

(4)LED驱动电源电子变压器降压方式:LED驱动电源效率也比较低,电压范围也不是很宽,一般是180~240V,波纹干扰比较大。

(5)LED驱动电源RCC降压方式开关电源:稳压范围较宽、电源效率较高,一般来说可以做到70%到80%,应用也是比较广。因为这种控制方式的振荡频率是不连续的,而开关频率也不容易控制,负载电压波纹系数也比较的大,异常负载的适应性较差。

(6)脉宽调制控制器控制方式开关电源:它主要是由四个部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、脉宽调制控制器稳压控制部分、开关能量转换部分。脉宽调制控制器开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数以及外接负载变化的情况下,控制电路来通过被控制信号和基准信号的差值来进行闭环反馈,而调节主电路开关器件导通的脉冲宽度,可以使得开关电源的输出电压或者电流稳定。而且电源效率极高,一般是可以做到80%到90%,输出电压、电流比较稳定。一般来说这种电路都会有比较完善的保护措施,属于高可靠性的电源。   

3. LED驱动电路设计与应用书籍

LED驱动电源是LED灯具的关键所在,它就好比一个人的心脏,要制造高品质的、用于照明的LED灯具必须放弃恒压方式驱动LED。恒流源驱动是最佳的LED驱动方式,采用恒流源驱动,不用在输出电路串联限流电阻,LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化,以及LED参数离散性的影响,从而能保持电流恒定,充分发挥LED的各种优良特性。采用LED恒流电源来给LED灯具供电,由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流,因此,不必担心在通电的瞬间有过高的电流流过LED,也不必担心负载短路烧坏电源。采用恒流驱动方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定,也便于LED灯具厂实施大批量生产时保证产品的一致性,因此众多厂家已经充分认识到驱动电源的重要性,许多LED灯具厂家已经放弃恒压方式,而选用成本稍高的恒流方式驱动LED灯具了。

4. LED驱动电路设计方案

原始电源有各种形式,但无论哪种电源,一般都不能直接给LED供电。因此,要用LED做照明光源首先就要解决电源变换问题。

LED实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件,LED驱动器应具有直流控制、高效率、PWM调光、过压保护、负载断开、小型尺寸,以及简便易用等特性。设计给LED供电的电源变换器时必须要注意以下事项。

①由于LED是单向导电器件,所以要用直流电流或者单向脉冲电流给LED供电。

②由于LED是一个具有PN结结构的半导体器件,具有势垒电动势,这就形成了导通门限电压,所以加在LED上的电压值必须超过这个门限电压,LED才会充分导通。

大功率LED的门限电压一般在2.5V以上,正常工作时LED的压降为3~4V。

③LED的电流、电压特性是非线性的。因为流过LED的电流在数值上等于供电电源的电动势减去LED的势垒电动势后再除以回路的总电阻(电源内阻、引线电阻、LED体电阻之和),所以流过LED的电流和加在LED两端的电压不成正比。

④由于LED的PN结具有负的温度系数,则温度升高时LED的势垒电动势会降低。因此LED不能直接用电压源供电,且必须采取限流措施,否则随着LED工作时温度的升高,电流会越来越大以致损坏LED。

⑤流过LED的电流和LED的光通量的比值也是非线性的。LED的光通量随着流过LED的电流增加而增加,但却不成正比,越到后来光通量增加得越少。

因此,应使LED在一个发光效率比较高的电流值下工作。

另外,LED也和其他光源一样,其所能承受的电功率是有限的。

如果加在LED上的电功率超过一定数值,LED可能损坏。

由于生产工艺和材料特性方面的差异,同样型号LED的势垒电动势及LED的内阻也不完全一样,这就导致LED工作时的压降不一致,再加上LED势垒电动势具有负的温度系数,因此LED不能直接并联使用。

用原始电源给LED供电有4种情况:低电压驱动、过渡电压驱动、高电压驱动、市电驱动。不同的情况在电源变换器技术的实现上有不同的方案。下面简要地介绍上述几种电源驱动LED的方法。 1.低电压驱动LED 低电压驱动就是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED,如用一节普通干电池或镍铬/镍氢电池驱动LED,其正常供电电压在0。8~1。65V之间。

用低电压驱动LED时需要把电压升高到足以使LED导通的电压值♂对于LED这样的低功耗照明器件,低电压驱动法是一种常见的使用情况,如LED手电筒、LED应急灯、节能台灯等。

由于受单节电池容量的限制,低电压驱动电源一般不需要很大功率,但要求有最低的成本和比较高的变换效率,考虑到有时有可能需配合一节5号电池工作,故还要其有最小的体积。

最佳技术方案是选用电容式升压变换器。 2.过渡电压驱动LED 过渡电压驱动是指给LED供电的电源的电压值在LED压降附近变动,这个电压有时可能略高于LED的压降,有时可能略低于LED的压降。

如由一节锂电池或两节串联的铅酸电池构成的电源,电池充满电时其电压在4V以上,电池放电快结束时电压在3V以下,典型应用为LED矿灯。

过渡电压驱动LED的电源变换电路既要解决升压问题,还要解决降压问题,为了配合一节锂电池工作,也需要有尽可能小的体积和尽量低的成本。

一般情况下其功率也不大,最高性价比的电路结构是电感式升、降压变换器。

3.高电压驱动LED 高电压驱动是指给LED供电的电源的电压值始终高于LED的压降,常见的电源有6V、12V、24V蓄电池。

该方法的典型应用如太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、机动车的灯光系统等。

高电压驱动LED要解决降压问题,由于高电压驱动时一般是由普通蓄电池供电的,会用到比较大的功率,如机动车照明和信号灯光,因此应该有尽量低的成本。变换器的最佳电路结构是电感式降压变换器。 4.市电驱动LED 采用市电驱动LED是最有实用价值的驱动方式,也是推广LED在照明领域的应用必须要解决好的问题。用市电驱动LED要解决降压和整流问题,还要有比较高的变换效率,有较小的体积和较低的成本,还应该解决安全隔离问题。考虑到它对电网的影响,还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对中、小功率的LED而言,其最佳电路结构是隔离式单端反激变换器:对于大功率的应用场合,应该使用桥式变换电路。

5. LED驱动电路设计报告

电容,电阻,三极管等器件,如果led功率小,那么直接连接就行了,如果功率大,那么就要加驱动管,可以是三极管,也可以使mos管

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