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LED照明电源电路设计有问必答

本站为您提供的LED照明电源电路设计有问必答,LED驱动必须用专用LED驱动IC吗?与普通IC相比有何优缺点呢?LED驱动专用IC的优点是Vin宽、输出电流大、恒流精度高、采用抖频可有效降低EMI。

  LED驱动方案选型评论

  1. LED驱动IC特色与挑选

  网友发问:LED驱动有必要用专用LED驱动IC吗?与一般IC比较有何优缺点呢?

  专家回复:LED驱动专用IC的长处是Vin宽、输出电流大、恒流精度高、选用抖频可有用下降EMI。

  LED驱动用恒流源首要是确保LED在发光的作业时刻段光线亮度一起、不闪耀。贱价手机用LDO来驱动背光的LED也是常用的,仅仅电源的利用率不高,好在大多手机规划锂电池电压降致3.3V时关机。LED照明灯具用LDO来驱动就不是好办法了,LDO不能恒流。

  网友发问:那么国产和外国LED驱动IC又该怎样挑选?

  专家回复:LED驱动IC许多,性价比各不相同,要害看规划产品的方针价位是多少,如求竞赛才干和较多赢利,本乡IC产品也不错。

  2. LED驱动电源挑选和规划问题

  网友发问:挑选和规划LED驱动电源时要考虑哪些问题

  专家回复:LED驱动电源是把电源供给转化为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转化器,通常情况下:LED驱动电源的输入包含市电、低压直流、高压直流、低压高频沟通等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值改动而改动电压的恒定电流源。

  依据电网的用电规矩和LED驱动电源的特性要求,在挑选和规划LED驱动电源时要考虑以下问题。

  a.高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,修理不方便,修理的花费也大。

  b.高功率 电源的功率高,它的耗费功率小,在灯具内发热量就小,也就下降了灯具的温升。对推迟LED的光衰有利。

  c.驱动方法 现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源独自给每路LED供电。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运转。怎样挑选发动方法要依据实践需求。多路恒流输出供电方法,在本钱和功用方面会较好。或许是今后的干流方向。

  d.浪涌维护 LED抗浪涌的才干是比较差的,特别是抗反向电压才干。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网体系会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因而LED驱动电源要有按捺浪涌的侵入,维护LED不被损坏的才干。

  e.其他要素,如,进步电源功率因数;添加LED温度负反馈功用;外部防护方面,要防水、防潮,外壳要耐晒;驱动电源的寿数要与LED的寿数相适配;要契合安规和电磁兼容的要求。

  3. LED 驱动IC开展方向

  专家解说: 照明用LED 驱动IC开展方向

  LED光源是一种长寿数光源,理论寿数可达50000小时,但是运用电路规划不合理、电路元器材选用不妥、LED光源散热欠好,都会影响它的运用寿数。特别是在运用电路里,作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器,它的运用寿数在5000小时以下,这就成了制作长寿数LED灯具技能的绊脚石,规划出产能够在运用电路里省去电解电容器的新一代LED驱动IC是可行的处理方案.

  此外,对新一代LED驱动IC的规划有必要打破传统的DC/DC拓扑结构规划理念,如选用恒功率、不选用磁滞操控的降压型而选用定频定电流操控、处理运用卤素灯电子变压器所发作的灯源闪耀和多灯并联不亮问题等等;还有必要处理LED驱动IC在多种运用电路中能过EMC、安规、CE、UL等认证;运用电路力求简练、运用元器材少也是客户下降本钱所朝思暮想,和商场竞赛所有必要的;阻隔与非阻隔的运用向来是商家在安全与功率之争焦点;进步PWM操控器的占空比等等。

  0.5W-3W的LED光源与LED 驱动 IC集成在一个CMC封装内的新一代芯片现已小批量出产,显现LED 驱动 IC正在向高度集成化的多芯片CMC封装方向开展;可用沟通电(AC)直接驱动发光的新一代、特别拓扑结构AC LED光源出产技能的日趋老练,将创始LED照明技能的又一新纪元。

  4. 阻隔型与非阻隔型驱动方案比较

  网友发问:现在在以市电为输入电源的LED驱动方案中,阻隔型与非阻隔型两种驱动方案比较较各自有何优缺点?怎样选用

  专家回复:总的来说,阻隔型驱动安全但功率较低,非阻隔型驱动功率较高,应按实践运用的要求来选阻隔型还对错阻隔型驱动。

  就电路结构而言:现在的阻隔型方案多是AC/DC的反激式(Flyback)电路方案,因而相对电路较凌乱、本钱较高。非阻隔型根本是选用DC/DC的升压(Boost)或降压(Buck)电路,则相对电路较简略,因而本钱也相对较低。

  恒流精度:阻隔型能够做到±5%以内,而非阻隔型则很难做到。

  在运用领域:现在在以市电为输入电源的LED灯具中(特别是驱动与光源一体的灯具),本着安全榜首的准则,根本已不再选用非阻隔型方案。但也有破例,LED日光灯管由于遭到结构和空间的限制,仍还用非阻隔型方案。在低压供电的LED灯具中,以功率和本钱优先的准则,非阻隔型方案是最佳的挑选。

  5. AC直接驱动的LED技能

  网友发问: 用AC直接驱动的LED技能是怎样回事?

  专家回复:AC LED光源是将一堆LED细小晶粒选用交织的矩阵式摆放工艺均分为五串,AC LED晶粒串组成相似一个整流桥,整流桥的两头别离联接沟通电源,另两头联接一串LED晶粒,沟通电的正半周沿蓝色通路活动,3串LED晶粒发光,负半周沿绿色通路活动,又有3串LED晶粒发光,四个桥臂上的LED晶粒轮流发光,相对桥臂上的LED晶粒一起发光,中心一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的沟通电中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥获得的直流是脉动直流,LED的发光也是闪耀的,LED有断电余辉续光的特性,余辉可坚持几十微秒,因人眼对活动光点回忆是有慵懒的,成果人眼对LED光源的发光+余辉的作业形式解读是接连在发光。LED有一半时刻在作业,有一半时刻在歇息,因而发热得以削减40-20%。因而AC LED的运用寿数较DC LED长。

  AC LED老练的产品如首尔用于AC110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

  工程师LED驱动电路规划问题解答

  1. LED驱动电路作业原理

  网友发问:这份LED驱动电路中各元件别离起什么效果?是怎样作业的?

  


驱动3颗1W白光LED的电原理图

 

  专家回复:上图是驱动3颗1W白光LED的电原理图,它是12~24V电压规模里交直流两用的。

  D1~D4组成整流桥,这个桥有两个功用,在输入是沟通电源的时分,把沟通整流成直流;在输入是直流电源的时分,起极性转化效果,不管输入电源的极性怎样,都能确保电路正常作业。

  CIN是滤波电容,把脉冲直流变换成滑润的直流。 RS是取样电阻,它决议恒流源的必定精度。 L是整流电感,把100KHz的脉冲电流变换成三角波电流,L的电感量会影响作业电压规模内恒流源的稳定性。

  D5是续流二极管,在晶片内部MOS管处于截止状况时为贮存在电感中的电流供给放电回路。由于作业在高频脉冲状况,D5应选用正向压降小,康复速度快的肖特基二极体。

  芯片的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光,也能够接热敏电阻作辅佐温度操控和主动亮度操控。假如不必这些功用,DIM端悬空。

  2. LED日光灯明暗不均怎样处理?

  网友发问: 23串12并,恒流电源,线路板上有显着的明暗不均现象,测得电压在3.02-3.08之间,单颗灯试,3.1v时暗区的电流为10-15ma 亮区在20ma左右 ,讨教这是怎样回事?

  专家回复:或许是PCB布线欠好,活着铝基PCB板有漏电,可用分段切断的办法来寻觅,仅仅比较费时算了。0.06W的LED光源,理论作业电流是20mA,一般做灯具为防LED早衰,可规划在15-18mA。

  3. PWM恒流LED驱动芯片规划日光灯电源问题

  网友发问:最近在用一款PWM恒流LED驱动芯片做日光灯电源, 呈现以下问题:

  a, 恒流源不恒流,在输入80V-250V电压改动进程中,电流先增大,后减小,且改动规模比较大,电感换过许多个(电感都是克己,从500uH-3mH),问题仍旧

  b,运用的MOS管是5N5001,测验DS两头电压,在输入150V左右时,数字万用表开端乱跳.

  专家回复:

  a. PWM LED驱动IC组成的LED日光灯电源方案在Vin小规模改动时,关于固定负载是恒流的。当Vin大幅度改动时它需求有一个呼应时刻,当线路规划欠好或PCB板规划欠好时,应当在Vin改动时,Iout也会有必定的改动。

  b. 用数字万用表测验DS电压是不合理的,假如想看该电压该用示波器看。

  4. LED闪耀问题

  网友发问:驱动卤素灯的时分下降电压,卤素灯亮度下降,没其他改动。驱动LED时下降电压,LED在必定程度上会发作闪耀。为什么呢?

  专家回复:卤素灯是纯电阻负载,因而卤素灯电子变压器与其合作能很好的作业。而LED灯具是容性阻抗+理性阻抗的负载,卤素灯电子变压器承受LED灯负载时它输出的才干会大大下降,表现为输出电压由12V骤降至7V,如是8V发动的驱动IC即进入欠压维护状况,此刻卤素灯电子变压器输出电压又升至12V,如此循环往复,使你见到LED灯在闪耀。处理方案是选用发动电压低于6V的驱动IC。

  5. 水下灯应该怎样规划?

  网友发问:水下灯应该怎样规划?有哪些问题要注意?LED灯珠炸是不是由冲击电流形成的?怎样处理?

  专家回复:从安全的视点来说,水下灯要求选用低压阻隔供电,尽或许运用世界通用的AC 36V以下电源,因而AC24V、AC12V都是可选用的规范电源。

  长距离送电会形成电压下降,可添加铜线直径来补偿。此外, AC在线间传输比DC在线间传输损耗要小。

  水底灯大多选用AC24V安全电源,因而完全能够选用Vin=6-30V、Iout=1.2A,体系运用零部件很少的PT4115来做驱动电源,它用四个肖特基二极管做整流桥,一个滤波储能电容器、一个输出电流设定电阻、一个续流肖特基二极管和一个续流电感器。

  电网载荷瞬时骤变会引起电流浪涌,可在电路上加维护器材来有用按捺。前期的9910IC都有“炸灯珠”缺点,需求靠运用电路来改善。

  6. LED亮度不均问题

  网友发问:要做一款60W功率LED太阳能路灯,用两个12V的电池组串联贮存太阳能(单个电池组放电电压在10.8-15V左右),路灯的供电电压在21.6-30V之间. 方案选用用2个别离能够驱动30W的驱动单元,选用两个6串5并的方法.驱动器挑选可PWM调光的BUCK芯片.但是实践呈现LED亮度不均问题,该问题怎样处理?

  专家回复:这是一个很典型的过错规划。Buck电路仅仅在LED串的正向电压低于电池电压时才干选用,而且有必要要预留必定的电压富余量,不然即使Buck进入100%占空比状况也不能得到设定的电流。

  其他主张者主张运用某种品牌的器材,但是咱们知道架构的挑选和品牌是没有关系的,这就像物理学的根本定律的正确与否与其提出者的国籍没有关系相同。

  此规划的正确挑选是选用Buck-Boost架构。Buck-Boost架构的最佳运用条件是输出电压在输入电压的改动规模之内,但超出规模以外时也相同可用,能够称为全能型架构。

  关于我国LED工业规范缺失的评论总结

  论题:深圳42家LED产学研重点单位一起签署规范联盟协议,标志着深圳LED工业规范作业发动。但是有人置疑,由于我国在技能规范上仅有一个成功事例(TD-SCDMA),其它都在集团利益奋斗中夭亡或成为怪胎。环绕这个论题,咱们展开下对LED技能规范的评论,职业期望工业规范联盟做些什么?它能做到什么?

  网友观念总结:

  关于LED规范对职业的影响,职业人士都持活跃态度,一位LED专家以为,这是一个十分活跃的行动。现在LED工业处于“春秋战国”年代,无规范的凌乱初级竞赛对LED的开展对错常晦气的。深圳市政府建瓴高屋,签署规范联盟协议,对促进LED工业规范的出台和占领商场先机有着里程碑式的战略含义!另一位LED职业人士也表明:没有职业规范,将导致整个工业良莠不齐,质量低质的产品会使整个社会对LED照明工业发作不信任,给工业的开展带来丧命危害。

  LED规范由谁来拟定

  网友ezcui以为,这一事情表明晰民间要求一致LED规范的迫切愿望,能有用鞭笞有关部门加速国家规范的拟定出台日程表。网友水手以为这一行动重在象征含义,规范应当由国家出头拟定,要把全国的技能资源和商场资源会集起来,才有或许成功施行。网友Microsoft乃至说,小打小闹,今日订个规范,明日就被国标推翻。对此观念,不少网友持反对态度,网友简略点说,深圳LED企业数量占全国40%,年产值占全国60%以上,在此基础上拟定规范对职业发挥有优点是必定的。网友空中堡垒说,深圳的规范假如成功的的引导了LED企业的话,那么他或许会从职业规范上升到国家规范。

  对此观念,不少网友持反对态度,网友简略点说,深圳LED企业数量占全国40%,年产值占全国60%以上,在此基础上拟定规范对职业发挥有优点是必定的。网友空中堡垒说,深圳的规范假如成功的的引导了LED企业的话,那么他或许会从职业规范上升到国家规范。

  我国LED技能实力单薄,拟定规范是否有含义

  网友Helen以为,我国的LED工业在中心即要害技能上输给了世界大企业,关于自身就处于职业下流的我国企业来讲,不管是深圳仍是全我国,在晦气的竞赛中,强行拟定自己的“LED工业规范”含义不大。网友fdqx说,规范的拟定最常见的有两类,一是有国家强制推广,另一则是由有实力的公司组成联盟而且推出有用热销的相关产品。现在的实践情况两者都不是。

  网友一瞬间则指出,现在,国内没有LED中心专利和技能,建立联盟能够让引导职业活跃开展LED专利技能,及时应对专利危险,别的,现在首要的LED技能将从2010年开端组成免除,我国建立LED工业联盟,拟定LED规范更有利于掌握开展机会。

  规范怎样拟定

  再一个评论的热门是规范怎样拟定,网友可乐以为规范要当令拟定才干更好的促进职业开展,别的,职业规范应该是净化职业的一杆标尺,根绝职业的良莠不齐、无序竞赛等现象的,提高大多数企业的自主立异的才干。但终究成果还要看各企业利益的和谐成果。

  网友中华英豪则为我们剖析韩国首先拟定LED照明规范,目的使其成为世界规范的进程,提出一些我国要学习的经历,首要包含,怎样和谐职业各方利益,怎样保证职业规范认证的顺畅施行。

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