驱动电源(详细解读LED驱动电源方案)

LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管,采用固体半导体芯片作为发光材料。当在两端施加直流电压时,半导体中的载流子重新结合,释放出多余的能量,导致光子发射产生可见光。

二、LED的优势是什么?

节能效率一千小时只消耗几度电(普通60W白炽灯十七小时消耗一度电,普通10W节能灯一百小时消耗一度电)

超长寿命半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达50000小时(普通白炽灯使用寿命只有1000小时,普通节能灯只有8000小时)。

健康光线不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通光线含紫外线和红外线)。

环保不含汞、氙等有害元素,有利于回收利用,不会产生电磁干扰(普通灯具含汞、铅,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰)。

通过DC驱动保护视力,无频闪(普通灯具为交流驱动,所以频闪在所难免)

光效高、发热量低:90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,只有20%的电能转化为光能)

安全系数高,所需电压和电流小,发热小,不产生安全隐患,可在矿井等危险场所使用。

市场潜力巨大,低压DC电源、电池、太阳能电源充足,可用于偏远山区和户外照明等缺电或低电的地方。

三、解决问题的方法及可行性分析

解决问题的办法可以是自复位过电流保护器WHPTC元件。如果用WHPTC过流保护器保护,会是另外一种结果。从原理上讲,当电路电流超过规定值时,会自动保护电路,排除故障后自动复位,无需手动更换。对于LED来说,电压的变化并不是导致LED损坏的直接原因,而电流的增大才是LED的真正杀手。

显然,利用WHPTC的这一特性,在LED的电路保护上有着绝对的优势,使得简单供电成为现实。实践证明,LED电路在发生故障之前可以得到有效的保护。这种优势在简单电源中尤为突出。从下图3的分析可以看出,WHPTC可以省去恒流恒压电路,提高LED的质量。设备成本、生产成本、故障率和服务成本都大大降低。也大大增加了产品的市场竞争力。所以谁先用WHPTC,谁就先占领市场。

四。使用WHPTC前后的拓扑对比图

谈LED产品的老化,这种问题在我们应用LED的时候经常发生。产品上的LED焊接一开始工作正常,但点亮一段时间后,会出现暗光、闪烁、故障、断续点亮等现象,给产品带来严重的损坏。造成这种现象的原因如下:

1.在应用该产品时,焊接过程中存在焊接温度过高、焊接时间过长、未做好防静电工作等问题。这些问题95%以上是由包装过程引起的。

2.2的质量。LED本身或生产过程。预防方法有:

1.控制焊接过程。

2.对产品进行老化测试。

老化是电子产品可靠性的重要保证,也是产品生产不可缺少的最后一步。LED产品老化后可以提高效率,有助于稳定后期使用的效率。LED老化测试是产品质量控制中非常重要的一个环节,但往往被忽视,无法进行正确有效的老化。LED老化试验是基于产品失效率曲线即浴缸曲线的特性,为了提高产品的可靠性而采取的对策,但这种方法并不是必须的。毕竟老化测试是以单个LED产品的寿命为代价的。

LED的老化方法有恒流老化和恒压老化。恒流源是指电流在任何时候都是恒定的。如果频率有问题,那就不是恒流了。那是交流电或脉动电流。或者交流脉动电流源可以设计成恒定有效值,但这种电源不能称为“恒流源”。

恒流老化是最适合LED电流工作特性的老化方法。过流冲击老化也是厂家最新采用的老化方式。通过使用频率和电流可调的恒流源,可以进行这种老化,以便在短时间内判断LED的质量寿命,可以挑出许多常规老化无法挑出的隐藏LED。有效防止高温失效——PTC热敏电阻作为LED限流器近年来,发光二极管(简称LED)的发展有了很大的进步:已经从单纯用作指示灯发展到光输出超过100流明的大功率LED。

很快,LED照明的成本将降低到与传统冷阴极荧光灯(CCFL)相似的水平。这使得人们对LED的以下应用越来越感兴趣:汽车照明、建筑物内外的LED光源、笔记本电脑或电视机的液晶屏背光。随着大功率LED技术的发展,设计阶段对散热的要求越来越高。就像所有其他半导体一样,LED也不能过热,以免加速输出的减弱或者导致最坏的情况:彻底失效。与白炽灯相比,大功率LED虽然效率更高,但输入功率中仍有相当一部分变成了热能,而不是光能。

因此,可靠运行需要良好的散热,在设计阶段就要考虑高温环境。在设计LED驱动电路的尺寸时,还必须考虑温度因素:必须选择其正向电流,以保证即使环境温度达到最高值,LED芯片也不会过热。随着温度的升高,需要降低最大允许电流,即降低额定值。LED制造商将降额曲线纳入其产品规格。这些曲线见图1。

5.为什么楼道灯是应用LED的首选?

1.目前相对来说,LED的价格还是比较高的,楼道灯是共享设施,大家都能接受。

2.现在楼道灯普遍用白炽灯。如果改用LED灯,节电效果会特别明显。

3.白天走廊的灯会熄灭。它经常在晚上打开或关闭。节能灯就不说了,白炽灯也快完蛋了。但是LED灯不怕,因为它的发光机理不同于白炽灯和节能灯,所以非常适合高速通断的工作状态,绝不会因为这个原因而损坏。

4、LED灯寿命长,免去了楼道灯经常需要维护的尴尬局面。

5.楼道灯是物业的电费,一次性投入。省80%电费是长期的,物业部门最划算。

6.LED灯可以直接取代现在的楼道灯吗?

不能。现在因为大家用的楼道灯都是白炽灯,根本无法用LED灯或者节能灯替代。所以,如果要改用LED灯,也必须改用声光开关。现在有专用的一体式LED声光楼道灯,直接使用220V市电,使用起来非常方便。我们将强烈推荐楼道灯使用24V DC电压,我们将在另一篇文章中介绍它的好处和原因。随着技术的发展和成本的降低,LED灯取代节能灯是必然的。

七。LED驱动电源的分类及特点

1.根据驾驶方式,可分为两类:

(1)恒定流量:

a、恒流驱动电路输出电流恒定,但输出DC电压随负载电阻在一定范围内变化。负载电阻越小,输出电压越低,负载电阻越大,输出电压越高。

B.恒流电路不怕负载短路,但严禁完全打开负载。

C.恒流驱动电路是驱动LED的理想选择,但价格相对较高。

D.注意使用的最大耐受电流和电压值,限制了led的使用数量;

(2)稳压型:

a、稳压电路中的参数确定时,输出电压固定,但输出电流随负载的增减而变化;

B.稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。

c .稳压驱动电路驱动发光二极管,并给每串增加合适的电阻,使每串发光二极管的显示亮度平均;

d、亮度会受到整流产生的电压变化的影响。

2.根据电路结构分类

(1)电阻电容降压模式:通过电容降压,用于闪光时,由于充放电的作用,通过LED的瞬时电流极高,容易损坏芯片。易受电网电压波动影响,供电效率和可靠性低。

(2)电阻降压方式:通过电阻降压,受电网电压变化干扰大,不容易做出稳定的电源。降压电阻消耗大量的能量,所以这种供电方式功率效率低,系统可靠性低。

(3)常规变压器降压方式:电源体积小,重量重,功率效率低,一般只有45% ~ 60%,所以很少使用,可靠性不高。

(4)电子变压器降压方式:电源效率低,电压范围不宽,一般180 ~ 240 V,纹波干扰大。

(5)RCC降压开关电源:稳压范围宽,供电效率高,一般可达70% ~ 80%,应用广泛。由于这种控制方式的振荡频率不连续,开关频率不好控制,负载电压的纹波系数也比较大,对异常负载的适应性差。

(6)PWM控制模式开关电源:主要由四部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分和开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理是当输入电压、内部参数和外部负载发生变化时,控制电路通过被控信号与参考信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件的脉宽,使开关电源的输出电压或电流稳定(即对应的稳压电源或恒流电源)。电源效率极高,一般为80% ~ 90%,输出电压和电流稳定。这类电路一般都有完善的保护措施,属于高可靠性电源。

从上面的介绍可以看出,采用PWM控制方式设计的LED电源是一种理想的LED电源。

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