本文主要是關(guān)于led恒流驅動(dòng)電源的相關(guān)介紹,并著(zhù)重對led恒流驅動(dòng)電源接線(xiàn)圖及其接法進(jìn)行了詳盡的闡述。
led恒流驅動(dòng)電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉換器,引通常情況下:LED驅動(dòng)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(dòng)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。
用恒流的原因
1)LED是一個(gè)非線(xiàn)性器件,正向電壓的微小變化會(huì )引起正向電流的很大變化!
例如:3.3V時(shí)為20mA的LED,用三節干電池供電,新電池電壓可達4.5V,電流超過(guò)100mA,大了5倍,很容易燒毀。
2)1W大功率LED,如果正向電壓變化10%(從3.4V降低到3.1V),會(huì )引起正向電流從350mA降低到100mA,變化3.5倍。
3)LED的光輸出正比于正向電流
如圖一:如果正向電流從350mA降低到100mA,其光輸出就會(huì )減少70%之多。
4)LED是一個(gè)半導體二極管,它的伏安特性隨溫度而變化(-2mV/oC)
如圖二:假如用恒壓電源供電:溫度增加至85度,正向電流從20mA增加至35-37mA,而亮度不增加溫度降低至-40度時(shí),正向電流從20mA降低至8-10mA,亮度降低所以不能用恒壓源供電,而必須用恒流源供電。
電源類(lèi)別
1.直流入-直流出(DC/DC)
1.1按照輸入輸出電壓關(guān)系又可分為以下幾種:
a.升壓型恒流驅動(dòng)
b.降壓型恒流驅動(dòng)
c.升降壓型恒流驅動(dòng)
d.單電感式
e.雙電感式
2.交流輸入直流輸出AC/DC
2.1AC/DC恒流源的分類(lèi)
a.非隔離型(在特定情況下符合安規要求)
b.隔離型(符合安規要求)
特點(diǎn)
根據電網(wǎng)的用電規則和led恒流驅動(dòng)電源的特性要求,在選擇和設計時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn):
1.高可靠性 特別像LED路燈的驅動(dòng)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(chǎn)品,驅動(dòng)電源的效率要高。對于電源安在燈具內的結構,尤為重要。因為L(cháng)ED的發(fā)光效率隨著(zhù)LED溫度的升高而下降,所以L(fǎng)ED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(fā)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(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器,沒(méi)有強制性指標。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對電網(wǎng)的影響不大,但晚上大家點(diǎn)燈,同類(lèi)負載太集中,會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動(dòng)電源,據說(shuō)不久的將來(lái),也許會(huì )對功率因素方面有一定的指標要求。
4.驅動(dòng)方式 現在通行的有兩種:其一是一個(gè)恒壓源供多個(gè)恒流源,每個(gè)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(huì )略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電,LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn),但靈活性差,還要解決某個(gè)LED故障,不影響其他LED運行的問(wèn)題。這兩種形式,在一段時(shí)間內并存。多路恒流輸出供電方式,在成本和性能方面會(huì )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(hù)外,如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應,從電網(wǎng)系統會(huì )侵入各種浪涌,有些浪涌會(huì )導致LED的損壞。因此LED驅動(dòng)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(guò)高。
7.防護方面 燈具外安裝型,電源結構要防水、防潮,外殼要耐曬。
8.驅動(dòng)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(zhù)LED的應用日益廣泛,LED驅動(dòng)電源的性能將越來(lái)越適合LED的要求。
分類(lèi)
按驅動(dòng)方式可分為兩大類(lèi):
?。?)恒流式:
a、恒流驅動(dòng)電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著(zhù)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;
b、 恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開(kāi)路。
c、 恒流驅動(dòng)電路驅動(dòng)LED是較為理想的,但相對而言?xún)r(jià)格較高。
d、
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;
?。?)穩壓式:
a、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(zhù)負載的增減而變化;
b、穩壓電路不怕負載開(kāi)路,但嚴禁負載完全短路。
c、以穩壓驅動(dòng)電路驅動(dòng)LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;
d、 亮度會(huì )受整流而來(lái)的電壓變化影響。
按電路結構方式分類(lèi)
?。?)電阻、電容降壓方式:通過(guò)電容降壓,在閃動(dòng)使用時(shí),由于充放電的作用,通過(guò)LED的瞬間電流極大,容易損壞芯片。易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響,電源效率低、可靠性低。
?。?)電阻降壓方式:通過(guò)電阻降壓,受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大,不容易做成穩壓電源,降壓電阻要消耗很大部分的能量,所以這種供電方式電源效率很低,而且系統的可靠也較低。
?。?)常規變壓器降壓方式:電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。
?。?)電子變壓器降壓方式:電源效率較低,電壓范圍也不寬,一般180~240V,波紋干擾大。
?。?)RCC降壓方式開(kāi)關(guān)電源:穩壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可以做到70%~80%,應用也較廣。由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續,開(kāi)關(guān)頻率不容易控制,負載電壓波紋系數也比較大,異常負載適應性差。
?。?)PWM控制方式開(kāi)關(guān)電源:主要由四部分組成,輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開(kāi)關(guān)能量轉換部分。PWM開(kāi)關(guān)穩壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數及外接負載變化的情況下,控制電路通過(guò)被控制信號與基準信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋,調節主電路開(kāi)關(guān)器件導通的脈沖寬度,使得開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓或電流穩定(即相應穩壓電源或恒流電源)。電源效率極高,一般可以做到80%~90%,輸出電壓、電流穩定。一般這種電路都有完善的保護措施,屬高可靠性電源。
LED電源有很多種類(lèi),各類(lèi)電源的質(zhì)量、價(jià)格差異非常大,這也是影響產(chǎn)品質(zhì)量及價(jià)格的重要因素之一。LED驅動(dòng)電源通??梢苑譃槿箢?lèi),一是開(kāi)關(guān)恒流源,二是線(xiàn)性IC電源,三是阻容降壓電源。
1、開(kāi)關(guān)恒流源
采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?,并進(jìn)行整流濾波,以便輸出穩定的低壓直流電。開(kāi)關(guān)恒流源又分隔離式電源和非隔離式電源,隔離是指輸出高低電壓隔離,安全性非常高,所以對外殼絕緣性要求不高。非隔離安全性稍差,但成本也相對低,傳統節能燈就是采用非隔離電源,采用絕緣塑料外殼防護。開(kāi)關(guān)電源的安全性相對較高(一般是輸出低壓),性能穩定,缺點(diǎn)是電路復雜、價(jià)格較高。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)成熟,性能穩定,是目前LED照明的主流電源。



2、線(xiàn)性IC電源
采用一個(gè)IC或多個(gè)IC來(lái)分配電壓,電子元器件種類(lèi)少,功率因數、電源效率非常高,不需要電解電容,壽命長(cháng),成本低。缺點(diǎn)是輸出高壓非隔離,有頻閃,要求外殼做好防觸電隔離保護。市面上宣稱(chēng)無(wú)(去)電解電容,超長(cháng)壽命的,均是采用線(xiàn)性IC電源。IC驅電源具有高可靠性,高效率低成本優(yōu)勢,是未來(lái)理想的LED驅動(dòng)電源。


3、阻容降壓電源
采用一個(gè)電容通過(guò)其充放電來(lái)提供驅動(dòng)電流,電路簡(jiǎn)單,成本低,但性能差,穩定性差,在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)及容易燒壞LED,同時(shí)輸出高壓非隔離,要求絕緣防護外殼。功率因數低,壽命短,一般只適于經(jīng)濟型小功率產(chǎn)品(5W以?xún)龋?。功率高的產(chǎn)品,輸出電流大,電容不能提供大電流,否則容易燒壞,另外國家對高功率燈具的功率因數有要求,即7W以上的功率因數要求大于0.7,但是阻容降壓電源遠遠達不到(一般在0.2-0.3之間),所以高功率產(chǎn)品不宜采用阻容降壓電源。市場(chǎng)上,要求不高的低端型的產(chǎn)品,幾乎全部是采用阻容降壓電源,另外,一些高功率的便宜的低端產(chǎn)品,也是采用阻容降壓電源。


LED燈具中,連接方法有很多種。其中LED鋁基板,LED驅動(dòng)電源的線(xiàn)路串并原理很多,需要將多個(gè)LED進(jìn)行排列組合在一起,可靠的LED連接方法對提高LED燈工作效率及壽命有很大作用。
目前LED燈的連接方法有:整體串聯(lián)形式,帶并聯(lián)齊納二極管串聯(lián)形式,整體并聯(lián)形式,獨立匹配并聯(lián)形式,混聯(lián)形式,先串后并,先并后串,交叉排列等等。
LED燈的應用取決于應用要求,LED參數和數量,輸入電壓,效率,散熱管理,尺寸和布局限制及光學(xué)等以滿(mǎn)足較大范圍,較高亮度,動(dòng)態(tài)顯示,色彩變幻等。
1 燈具電性能 LED照明燈在標稱(chēng)的額定電源電壓及額定頻率下工作時(shí),其實(shí)際消耗的功率與額定功率之差不應大于10%,功率因素不應小于0.92。 2 防護等級 LED路燈防護等級A級品不應低于IP67;B級品不應低于IP66;C級品不應IP65。 3 平均壽命 LED路燈的額定平均壽命不應低于30000h。
L:接220v交流火線(xiàn)
N:接220v交流零線(xiàn)
FG:接大地
G:直流輸出的地
+5v:輸出+5V點(diǎn)的端口
ADJ:是在一定范圍內調輸出電壓的,開(kāi)關(guān)電源上輸出的額定電壓本來(lái)出廠(chǎng)時(shí)是固定的,也就是標稱(chēng)額定輸出電壓。設置此電位器可以讓用戶(hù)根據實(shí)際使用情況在一個(gè)較小的范圍內調節輸出電壓。一般情況下是不需要調整它的
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