一 LED根本分类与运用
●按输出功率分类:
0.4W、1.28W、1.4W、3W、4.2W、5W、8W、10.5W、12W、15W、18W、 20W、23W、25W、30W、45W、60W、100W、120W、150W、200W、300W 等。
●按输出电压分类:
DC4V、6V、9V、12V、18V、24V、36V、42V、48V、54V、63V、81V、105V、135V等。
●按外形结构分类:
PCBA裸板和有外壳的两种。
●按安全结构分类:
阻隔和非阻隔的两种。
●按功率因数分类:
带功率因数校正和不带功率因数。
●按防水功用分类:
防水和不防水两种。
●按鼓励方法分类:
自激式和它激式。
●按电路拓扑分类:
RCC、Flyback、Forward、Half-Bridge、Full-Bridge、Push-PLL 、LLC等。
●按转化方法分类:
AC-DC与DC-DC两种。
●按输出功用分类:
恒流、恒压与既恒流又恒压三种。
LED驱动电源的运用
别离用于射灯、橱柜灯、小夜灯、护眼灯、LED天花灯、灯杯、埋地灯、水底灯、洗墙灯、投光灯、 路灯、招牌灯箱、串灯、筒灯、异形灯、星星灯、护拦灯、彩虹灯、幕墙灯、柔性灯、条灯、带灯、 食人鱼灯、日光灯、高杆灯、桥梁灯、矿灯、手电筒、应急灯、台灯、灯饰、交通灯、节能灯、轿车尾灯、草坪灯、彩灯、水晶灯、 格栅灯、遂道灯等。
二、LED驱动电源的重要性
触摸过LED的人都知道:因为LED正向伏安特性十分陡 图1.1(正向动态电阻十分小),要给LED正常供电就比较困难。不能像一般白炽灯相同,直接用电压源供电,不然电压动摇稍增,电流就会增大到将LED焚毁的程度。为了安稳LED的作业电流,确保LED能正常牢靠地作业,具有”镇流功用”的各式各样的LED驱动电路就应运而生。最简略的是串联一只镇流电阻,而比较复杂的是用许多电子元件构成的“恒流驱动器”。
三、LED驱动的技能计划
一 镇流电阻计划
此计划的原理电路图见图1。这是一种极端简略,自LED问世以来至今还一向在用的经典电路。
LED作业电流I按下式核算:
I与镇流电阻R成反比;当电源电压U上升时,R能约束I的过量增加,使I不超出LED的答应规模。
此电路的长处是简略,本钱低;缺陷是电流安稳度不高;电阻发热耗费功率,导致用电功率低,仅适用于小功率LED规模。
一般材料供给的镇流电阻R的核算公式是:
按此公式核算出的R值仅满意了一个条件:作业电流I 。而对驱动电路另两个重要的功用指标:电流安稳度和用电功率,则全然没有顾及。因而用它规划出的电路,功用没有确保。
二 镇流电容计划
电路的作业是依据在交流电路中,电容存在容抗XC也有”镇流效果”的原理。别的电容耗费无功功率,不发热;而电阻则耗费有功功率,会转化为热能耗散掉,所以镇流电容比镇流电阻,能节约一部分电能,并能规划成将LED灯直接接到市电~220V上,运用更为便利。
此计划的长处是简略,本钱低,供电便利;缺陷是电流安稳度不高,功率也不高。仅适用于小功率LED规模。当LED的数量较多,串联后LED支路电压较高的场合更为适用。
三 线性恒流驱动电路
上面现已说到电阻、电容镇流电路的缺陷是电流安稳度低(△I/I达±20~50%),用电功率也低(约50~70%),仅适用于小功率LED灯。
为满意中、大功率LED灯的供电需求,运用电子技能常见的电流负反应原理,规划出恒流驱动电路。和直流恒压电源相同,按其调整管是作业在线性,仍是开关状况,恒流驱动电路也分红两类:线性恒流驱动电路和开关恒流驱动电路。
图4是最简略的两头线性恒流驱动电路。它借用三端集成稳压器LM337组成恒流电路,外围仅用两个元件:电流取样电阻R和抗干扰消振电容C
四 开关电源驱动电路
上述线性恒流驱动电路虽具有电路简略、元件少、本钱低、恒流精度高、作业牢靠等长处,但运用中也发现几点缺乏:
a、调整管作业在线性状况,作业时功耗高发热大(特别是作业压差过大时),不只需求较大尺度的散热器,并且降低了用电功率。
b、电源电压要求按公式(13)与LED作业电压严厉匹配,不答应大规模改动。也便是说它对电源电压及LED负载改变的适应性差。
c、它仅能作业在降压状况,不能作业在升压状况。即电源电压有必要高于LED作业电压。
d、供电不太便利,一般要配开关稳压电源,不能直接用~220V供电。
输入整流:将正负改变的交流电变成单向改变的直流电
滤波:将改变的电压波形滑润成动摇较小的直流电压波形
变压器:贮存能量,发生需求的输出电压.原、副边阻隔。
输出稳压:安稳输出电压
取样反应:将输出电压的改变反映到操控电路,以便采纳相应的方法确保输出电压在规则的规模内
PWM+开关:操控电路,依据反应回来的信号操控变压器贮存能量的多少,然后确保输出的安稳
选用开关电源驱动的长处:功率高,一般能够做到80%~90%,输出电压、电流安稳。输出纹波小。且这种电路都有完善的保护方法,属高牢靠性电源。
LED驱动电源主要有恒压式和恒流式
(1)恒压式:
a、当稳压电路中的各项参数确认今后,输出的电压是固定的,而输出的电流却跟着负载的增减而改变;
b、恒压电路不怕负载开路,但禁止负载彻底短路。
c、 以稳压驱动电路驱动LED,每串需求加上适宜的电阻方可使每串LED显现亮度均匀;
d、 亮度会受整流而来的电压改变影响。
(2)恒流式:
a、 恒流驱动电路输出的电流是稳定的,而输出的直流电压却跟着负载阻值的巨细不同在必定规模内改变,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;
b、 恒流电路不怕负载短路,但禁止负载彻底开路。
c、 恒流驱动电路驱动LED是较为抱负的,但相对而言价格较高。
d、 应留意所运用最大接受电流及电压值,它约束了LED的运用数量;
开关恒流驱动电路
恒流源和恒压源不同之处便是恒流的那部分电路。
恒流部分:它主要由T1、R8、R9、R5组成。三级管的导通电压0.7V是已知量。R8阻值也是已知量,当电路开端作业后,只需R8和流过R8的电流乘积大于0.7V,三极管开端作业,电路就进入恒流作业。
四、LED与LED驱动电源的匹配
咱们现已很清楚的知道LED驱动电源只要两种方法:
恒流式:电流不变电压在必定规模内改变(随负载改变)
恒压式:电压不变电流在必定规模内改变(随负载改变)
而LED灯合作的方法有三种:串联式, 并联式,串并混联式。
串联式:
要求LED驱动器输出较高的电压。当LED的共同性不同较大时,分配在不同的LED两头电压不同,经过每颗LED的电流相同,LED的亮度共同。
当某一颗LED质量不良短路时,假如选用稳压式驱动,因为驱动器输出电压不变,那么分配在剩下的LED两头电压将升高,驱动器输 出电流将增大,导致简单损坏余下一切LED。如选用恒流式LED驱动,当某一颗LED质量不良短路时,因为驱动器输出电流坚持不变,不影响余下一切LED 正常作业。当某一颗LED质量不良断开后,串联在一同的LED将悉数不亮。处理的方法是在每个LED两头并联一个齐纳管,当然齐纳管的导通电压需求比LED的导通电压高,不然LED就不亮了。
并联式:
要求LED驱动器输出较大的电流,负载电压较低。分配在一切LED两头电压相同,当LED的共同性不同较大时,而经过每颗LED的电流不共同,LED的亮度也不同。可挑选共同性较好的LED,合适用于电源电压较低的产品。
当某一个颗LED质量不良断开时,假如选用恒压式LED驱动,驱动器输出电流将减小,而不影响余下一切LED正常作业。假如是选用 恒流式LED驱动,因为驱动器输出电流坚持不变,分配在余下LED电流将增大,导致简单损坏一切LED。处理方法是尽量多并联LED,当断开某一颗LED 时,分配在余下LED电流不大,不至于影响余下LED正常作业。所以功率型LED做并联负载时,不宜选用恒流式驱动器。当某一颗LED质量不良短路时,那么一切的LED将不亮,但假如并联LED数量较多,经过短路的LED电流较大,足以将短路的LED烧成断路。
串并混联方法
在需求运用比较多LED的产品中,假如将一切LED串联,将需求LED驱动器输出较高的电压。假如将一切LED并联,则需求LED驱动器输出较大的电流。 将一切LED串联或并联,不光约束着LED的运用量,并且并联LED负载电流较大,驱动器的本钱也会大增。处理方法是选用混联方法。串并联的LED数量均匀分配,分配在一串LED上的电压相同,经过同一串每颗LED上的电流也根本相同,LED亮度共同。一同经过每串LED的电流也附近。
当某一串联LED上有一颗质量不良短路时,不论选用恒压式驱动仍是恒流式驱动,这串LED适当于少了一颗LED,经过这串LED的电流将大增,很简单就会 损坏这串LED。大电流经过损坏的这串LED后,因为经过的电流较大,多表现为断路。断开一串LED后,假如选用恒压式驱动,驱动器输出电流将减小,而不 影响余下一切LED正常作业。假如是选用恒流式LED驱动,因为驱动器输出电流坚持不变,分配在余下LED电流将增大,导致简单损坏一切LED。处理方法是尽量多并联LED,当断开某一颗LED时,分配在余下LED电流不大,不至于影响余下LED正常作业。
混联方法还有另一种接法,便是将LED均匀分配后,分组并联,再将每组串联一同。
当有一颗LED质量不良短路时,不论选用恒压式驱动仍是恒流式驱动,并联在这一路的LED将悉数不亮,假如是选用恒流式LED驱动,因为驱动器输出电流坚持不变,除了并联在短路LED的这一并联支路外,其他的LED正常作业。假定并联的LED数量较多,驱动器的驱动电流较大,经过这颗短路的LED电流将增大,大电流经过这颗短路的LED后,很简单就变成断路。因为并联的LED较多,断开一颗LED的这一并联支路,均匀分配电流不大,仍然能够正常作业,哪么 整个LED灯,仅有一颗LED不亮。
假如选用恒压式驱动,LED质量不良短路瞬间,负载适当少并联一路LED,加在其他LED上的电压增高,驱动器输出电流将大增,极有或许马上损坏一切 LED,走运的话,只将这颗短路的LED烧成断路,驱动器输出电流将康复正常,因为并联的LED较多,断开一颗LED的这一并联支路,均匀分配电流不大, 仍然能够正常作业,哪么整个LED灯,也仅有一颗LED不亮.
经过对以上剖析可知,驱动器与负载LED串并联方法调配挑选是十分重要的,恒流式驱动功率型LED是不合适选用并联负载的,相同的,恒压式LED驱动器不合适选用串联负载。