从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电
LED电源恒流驱动与恒压驱动模式优缺点盘点
LED 电源恒流驱动与恒压驱动模式优缺点盘点
在LED 电源的设计研发过程中,工程师们在设计之初所要面临的选择,就是如何在恒流驱动和恒压驱动两个方案中选择最合适的一款。
其实就LED 电源的发展现状来看,这两种模式都是目前市面上比较常见的驱动方式,各自也有相应的优势和缺陷。
本文今天将会就这两种LED 电源的驱动模式来为各位工程师们进行一次优缺点盘点。
首先来看LED 电源的恒压驱动模式,这种驱动方式能够在负载端对输出电压进行采样,线性稳压电源反馈回路就是最典型的恒压控制应用,这一方法也是最早出现的LED 驱动方式。
当一款LED 电源采用了恒压驱动模式时,其控制LED 正向电流方法就是采用LED V-I 曲线,利用一个电压电源和一个整流电阻器来确定产生预期正向电流所需要向LED 提供的电压。
不过,在进行LED 电源的恒压驱动设计过程中,其控制LED 正向电流的方法也有一个明显的缺点,那就是LED 正向电压的任何变化都会导致LED 电流的变化。
在面对这一问题时,目前比较常见的办法就是采用多支路均流技术,该技术可采用集成三极管保持每路LED 电流一致。
这些三极管在相同温度环境下、相同工艺条件生产出来的13 值一样,可以保证每路电流基本一样,其应用示意图如下图所示:
LED 串的均流
然而,LED 个体之间的正向压降变化范围比较大,由VF-IF 曲线可知,VF 的微小变化会引起较大的IF 变化,从而引起亮度的较大变化。
所以采用恒压源驱动不能保证LED 亮度的一致性,并且影响LED 的可靠性、寿命和光。
led供电原理
led供电原理
LED(Light-Emitting Diode)是一种能够将电能转化为光能的
半导体器件。
它利用半导体材料的PN结的电特性,在外加正
向电压的作用下,通过电子与空穴的复合释放出能量,产生可见光。
LED供电原理主要依赖于直流电源。
当直流电源的正极与
LED的P端相连,负极与N端相连时,形成了一个正向电压。
这样,电流就能够从正极进入LED的P端,通过PN结,最
终回到负极。
在供电过程中,LED的电压降(Vf)是一个重要的参数。
LED的亮度和Vf呈正相关关系,即电压降越大,LED的亮度
越高。
一般情况下,LED的额定电流和Vf是事先确定好的。
为了保证LED的正常工作,通常需要使用电阻器对电路进行
限流。
限流电阻的作用是限制电流的大小,避免过大的电流对LED造成损害。
计算限流电阻的方法可以根据所给LED的额
定电流和电压降来确定。
此外,LED供电还可以采用恒流驱动方式。
恒流驱动可以确
保LED的电流始终保持在额定值,从而保证其亮度的稳定性。
恒流驱动电路中一般还会加入电流稳压器等器件,以保证电流的恒定性。
总的来说,LED供电原理是通过直流电源提供正向电压,使
LED能够正常工作。
同时,限流电阻和恒流驱动等方法可以保证LED的安全性和稳定性。
如何区分LED开关电源是恒流和恒压
如何区分LED开关电源是恒流和恒压LED灯的广泛应用为照明提供了更多的可能性。
为了让LED灯稳定工作,必须使用专门的开关电源,其一般分为恒流和恒压两种。
如果您不知道如何区分两者的区别,那么本文将为您提供帮助。
恒压和恒流的定义恒压开关电源可以在其输出端口提供固定的电压,而输出端口的电流取决于负载电阻大小。
恒流开关电源,则可以在不同的载荷下提供相同的电流,而输出电压则会自动调整,以保持稳定。
在LED照明中,恒流驱动电源是常用的电源类型,因为它可以提供稳定的电流来驱动LED灯。
如果使用恒压电源,LED的电流可能会不稳定,从而导致灯炸或损坏。
区分恒流和恒压开关电源下面是一些常见的区分恒流和恒压开关电源的方法:电源规格参数当您购买任何一种开关电源时,规格参数将直接指明其是恒流还是恒压。
恒流开关电源的规格参数将包括输出电流和最大输出电压,而恒压则是包括输出电压和最大输出电流。
外观在大多数情况下,恒流和恒压开关电源从外观上看并无太大区别。
特别的,通常相同品牌的两种不同型号可能外观几乎一模一样。
但是,根据外壳上的标签或印刷手册,可能会指明其是恒流或恒压电源。
适用负载恒流开关电源适用于需要恒定电流的电路或设备,例如LED灯条,发光二极管等。
而恒压电源则适用于需要固定电压的电路或设备,例如计算机设备,移动充电器等。
稳定性和效率恒流电源通常比恒压更稳定。
因为它们提供相同的电流,无论负载如何变化,因此对于驱动LED照明系统来说,更高的稳定性和一致性可以确保更好的长期性能。
另一方面,由于恒流电源需要不断调整输出电压,所以存在一定的电能损耗,在效率方面可能会比恒压慢一些。
总结了解开关电源是恒流还是恒压的方法对于正确购买和使用LED照明系统非常重要。
需要注意的是,从外观上看电源通常不能准确地确定其类型,必须查看规格参数或拆开电源以确定其类别。
总之,对于需要长期稳定工作的LED灯,恒流驱动电源是更好的选择,而恒压开关电源则适用于需要稳定电压的其他设备。
LED灯为什么要用恒流电源供电,用恒压电源会有什么问题
LED灯为什么要用恒流电源供电,用恒压电源会有什么问题LED灯与传统的白炽灯或者节能灯相比有明显优势,比如发光效率高,节能性能好,寿命长等。
但是LED照明灯一般需要设计专用的恒流驱动电源,常见的直流恒压电源虽然也可以点亮LED灯,但是在实际的应用中一般不使用普通的直流恒压电源驱动,为什么不使用直流恒压源而要使用恒流源驱动呢?这是由LED发光二极管的伏安特性和温度特性决定的,首先要说的是伏安特性,发光二极管的伏安特性与普通二极管基本相同,即正常发光状态下流过它的电流与加在这两端的电压成非线性关系,在正向电压供电的情况下发光二极管的伏安特性比普通二极管还要“陡峭”一些,就是说同样电压波动的情况下发光二极管的电流波动比普通二极管还要大。
这样正常发光状态下当两端电压发生并不大的变动时,就会导致电流发生很大的变化,而过大的电流会导致发光二极管损坏。
所以保证正常工作状态的发光二极管电流稳定就很重要。
讲到这里,估计有些同学可能会问,我们如果能保证恒电压源电压稳定无波动,是不是就可以使用恒压源给LED供电呢?其实即使能保证恒压电流电压稳定也不行,这里涉及到的情况比较多,也比较复杂。
比如像下面图中排列的照明灯,先是三个发光二极管串联,之后再用这样三个串联的进行多组并联,由于制造工艺很难保证每个二极管的特性都一样,所以这样联接的LED灯每个串路表现出来的伏安特性会有差别,这样即使给每个串路两端供同样电压也可能出现发光亮度不均匀的情况。
而且对于一些电池供电的LED照明灯,随着工作时间的增加,电池输出电压很难保证无波动。
还有一种情况就是温度特性的影响,LED灯具有负温度特性,当工作温度升高时它的PN结间电阻会减小,导通电压也随之减小,正向伏安特性曲线会左移,就像下图中虚线所示的那样,这样在同样电压的情况下,它的工作电流就会增大,而工作电流增大又反过来继续促使其温度升高,这种恶性循环会导致它的控制电流失控,最终损坏LED,所以为了应对这种情况,也需要使用恒流源进行供电。
led驱动 典型电路
led驱动典型电路
典型的LED驱动电路是使用恒流源或恒压源控制LED的电流和电压的,以下是一些常见的LED驱动电路:
1. 恒流源电路:这是最常见的LED驱动电路,通过控制电流源的输出电流来控制LED的亮度。
恒流源电路通常包括一个恒流源和一个电流限制电阻。
当LED的工作电压在一定范围内变化时,恒流源能够自动调整输出电流以保持恒定的亮度。
2. 恒压源电路:这种电路以恒定的电压驱动LED。
通常使用电流限制电阻来限制电流,以保持LED的亮度稳定。
恒压源电路适用于工作电流相对较高的LED。
3. PWM(脉宽调制)驱动电路:PWM驱动电路通过调制LED的驱动电流的占空比来控制亮度。
这种电路通常使用一个PWM控制器和一个功率放大器。
PWM信号的周期和占空比可根据需要调整,从而实现LED的亮度调节。
4. 高效驱动电路:这种电路通过使用转换器或升压技术来提高能效。
常见的高效驱动电路包括开关电源、升压转换器和Boost/Buck转换器等。
这些是一些常见的LED驱动电路,具体的电路设计会根据应用需求和LED参数进行调整。
为何LED得用恒流驱动
上圖中畫出了多串5並 而且同行相並的圖。這 時候,某一個LED壞了 ,總電流分散到其餘的 4個LED中,總電流在每 一行所有並聯的LED中 分配,正向電壓偏低的 LED分到的電流就會大 一些。但不致造成太大 的危害。
在恒流供電的串並聯電路中,如何避免因某 個LED短路所引起的問題
假如LED壞的時候是短路而不 是開路,那麼這一行的其他 幾個LED就都不亮了。 當然為了避免這個現象,最 好的辦法是在每個LED上都並 聯一個Zener二極體,而各串 之間不要並聯。這時候任何 一個LED壞了(開路),穩壓 管就導通,電流的分配關係 變化很小。短路則就是少一 個LED發光。
LED為什麼需要恒流驅動?
現象 ?
從發光二極體的輸出特性中看出: 特性曲線是較陡的。 VF 增加一個小 的電壓△VF ,相應會產生一個較大 的正向電流△IF。 △VF 增加零點幾伏,△IF 可得增加十 幾到幾十毫安培。這就有可能使 LED過流而損壞。
發光二極體的輸出特性曲線 (VF/IF的正向降壓/電流)
LED為什麼不採用恒壓驅動
Id T2 = 85°C T2>T1> T3 T1 = 25°C T3= -40°C
I2 = 37mA
I1 = 20mA 0 恒压V=3.3V
I3=8mA Vd
假定採用3.3V恒壓源常溫下 工作在 20mA ,而溫度升高到 85 度時,電流就會增加到 3537mA ,而其亮度並不增加。 電流增加只會使它的溫升更高 ,這樣就會增加光衰,降低壽 命。用恒壓源供電時,常溫下 工作在 20mA 時,到了 -40 度 時 , 電 流 就 會 降 低 至 8-10mA ,亮度會降低。
在恒流供電的串並聯電路中,如何避免因某 個LED損壞所引起的問題
led灯驱动器原理
led灯驱动器原理LED灯驱动器原理LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,具有低功耗、高亮度、寿命长等优点,因此在照明、显示、指示等领域得到广泛应用。
而LED灯驱动器则是将电能转化为适合LED工作的电流和电压的装置,起到控制和保护LED灯的作用。
LED灯驱动器的基本原理是通过提供恒定的电流或电压来驱动LED 灯。
常见的驱动方式有恒流驱动和恒压驱动两种。
恒流驱动是指在驱动LED灯时,通过控制电流使其保持恒定。
由于LED的亮度与电流成正比关系,因此恒流驱动可以确保LED灯的亮度稳定。
恒流驱动器通常由一个恒流源和一个电流调节电路组成。
恒流源可以是电流源电路或电压源电路,电流调节电路通常是一个电流反馈控制回路,通过调整电流源的输出电流来保持恒定的电流。
恒压驱动是指在驱动LED灯时,通过提供恒定的电压使其正常工作。
由于LED的工作电压是固定的,因此恒压驱动可以确保LED灯的正常工作。
恒压驱动器通常由一个恒压源和一个电压调节电路组成。
恒压源可以是电压源电路或电流源电路,电压调节电路通常是一个电压反馈控制回路,通过调整电压源的输出电压来保持恒定的电压。
LED灯驱动器还可以根据需要进行调光控制。
调光控制可以通过改变驱动器输出的电流或电压来实现。
常见的调光控制方式有PWM调光和电流调光。
PWM调光是通过改变驱动器输出的脉冲宽度来改变LED灯的亮度,脉冲宽度越大,LED灯亮度越高。
电流调光是通过改变驱动器输出的电流来改变LED灯的亮度,电流越大,LED灯亮度越高。
除了恒流驱动和恒压驱动外,还有一种常见的驱动方式是恒功率驱动。
恒功率驱动是指在驱动LED灯时,通过保持输出功率恒定来控制LED灯的亮度。
恒功率驱动器通常由一个恒功率源和一个功率调节电路组成。
恒功率源可以是功率源电路或功率源电路,功率调节电路通常是一个功率反馈控制回路,通过调整功率源的输出功率来保持恒定的功率。
LED灯驱动器的原理是通过提供恒定的电流或电压来驱动LED灯,并通过调光控制来实现LED灯的亮度调节。
led调光原理 恒流
led调光原理恒流LED调光原理是LED照明中的重要一环,由于LED的电流电压特性,常常需要实现电流调整来达到调光的目的。
而恒流供电是实现这一目的的常用手段之一。
首先,LED是半导体器件,其电流电压特性呈线性关系,在一定电压范围内,其电流会随着电压的变化而变化。
因此,要想调节LED的亮度,则需要控制其电流,进而控制其亮度。
其次,恒流供电是实现LED调光的一种重要手段,它可以有效地确保LED的电流稳定不变,并且不会因负载的变化而产生电流波动。
恒流电源可以通过变压器等器件产生一个稳定的恒定电流,进而提供给LED,从而实现LED的调光。
具体到LED调光中,恒流驱动电路是常用的电流源,可以通过改变电路中的电流值来改变LED的亮度。
常见的恒流驱动电路有线性恒流驱动电路、开关恒流驱动电路和分段式恒流驱动电路等。
线性恒流驱动电路采用线性元件调节电源的输出电压或电流来实现LED亮度的控制,具有结构简单、成本低廉的优点。
但它的传输效率较低,需要花费大量的能耗。
开关恒流驱动电路则是采用高频开关技术将电压转换为电流,从而实现LED的调光控制,具有调光范围宽、高效率、热效应小等优点。
但由于其采用了开关技术,导致其输出含有更多的谐波成分,对电源的干扰大,需要对它们进行抑制,从而增加了成本和难度。
分段式恒流驱动电路是将电流源分为数段,采用自适应控制电路来自动调整电流,从而实现LED灯具的无颠簸调光,又称无摇摆调光。
该种驱动电路准确性高,稳定性好,电源干扰小。
但需要增加元器件,成本和制造难度较高。
综上所述,恒流供电技术是实现LED灯具调光重要的手段之一,可以有效地解决电流变化问题,提高LED灯具的亮度稳定性。
同时,不同的恒流驱动技术也有各自的优缺点,在实现LED灯具调光时需要根据实际情况进行选择。
从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电
从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,通过电子和空穴的复合辐射出可见光。
在探讨LED供电方式时,我们需要考虑其工作原理以及需要满足的电流和电压条件。
首先,我们来了解一下LED的工作原理。
当LED器件正向偏置时,电流通过LED管芯,从而使得电子和空穴重新复合。
在这个复合过程中,能量会以光子的形式辐射出来,从而产生可见光。
这就是LED的发光原理。
可以看出,LED发光的前提是通过管芯注入合适的电流。
接下来,我们来探讨用恒流供电和恒压供电中哪一种更适合LED。
一方面,LED的亮度和电流之间有着密切的关系。
亮度随电流的增加而增加,但过高的电流会导致LED出现过载现象,影响其寿命和稳定性。
另一方面,LED是一种电压敏感型元件,电压的变化会造成LED的电流变化,从而影响亮度和稳定性。
综上所述,针对LED的特点和工作原理,我们可以得出以下结论:1.恒流供电:由于LED亮度与电流之间的线性关系比较稳定,因此恒流供电是一种可行的选择。
通过恒流供电,可以确保在合理范围内提供稳定的电流,以保证LED的亮度和寿命。
2.恒压供电:尽管LED对电压的响应比较敏感,但在一些特定应用场景下,恒压供电也是可行的。
例如,当需要供电给多个串联或并联的LED 时,可以采用恒压供电方式,以确保每个LED上都有稳定的电压。
另外,值得注意的是,无论是恒流供电还是恒压供电,都需要考虑使用合适的电源和电流或电压控制器。
恒流供电需要选择合适的驱动电流控制器,以保持恒定的电流;恒压供电则需要使用合适的电源电压控制器,以保持稳定的电压。
综上所述,从LED的工作原理和特点来看,恒流供电是更为常见和合理的选择。
然而,在特定的应用场景下,恒压供电也是可行的,并且在多个LED链接时也是需要考虑的供电方式。
无论采用哪种方式,都需要确保提供稳定的供电,以确保LED的亮度、寿命和稳定性。
LED灯带为什么不用恒流电源供电
为什么灯带不用恒流电源供电
因为LED的非线性特征,为防止因温度或电压的微小波动而导致电流大幅变化,照明用的LED都会用恒流电源供电,因为这样能有效延长LED灯珠的使用寿命。
那为什么灯带不用恒流电源供电呢?
这主要是以下几个原因:
①恒流电源对LED灯珠的串联数量是有明确要求的,而灯带的长度要以现场情况为准,因此串联数量很难滿足恒流电源的要求。
否则为拼凑电流参数会把设计和施工,人为复杂化。
②灯带大都采用先串后并的方式。
以固定的串联数量来对应固定电压(既每米内的灯珠串联数量决定电压),以组串并联的数量决定灯带总长度和最大电流。
截取时以一米为最小单位,用米数决定电流。
这只有恒压电源能滿足需求。
假设灯带每米10W,那么100W恒压电源带1~10米都可以,而恒流电源做不到。
③受现场条件限制,相对其它照明灯具而言,灯带的安装使用条件要简陋得多,一旦发生某部分灯珠开路,恒流电源的电流就会加到其它灯珠上,此时的恒流供电反倒成了灯珠杀手。
而恒压供电不存在这个问题。
④灯带通常是用小功率灯珠制成,一般用作辅助照明和景观装饰,而小功率LED灯珠大都采用限流电阻供电,省掉了复杂的恒流电源(比如所有LED指示灯都使用限流电阻供电的)。
这主要是因为它们功率较小产生的热量有限,既使长时间点亮也不容易出现电流异常。
但使用恒压加限流电阻模式,却可使灯带的设计和施工变得非常方便和快捷。
⑤为取得良好的观赏效果,有些灯带亮度需要不断变化,这就不可能保持电流恒定不变。
所以只能采用恒压电源加控制器的方式来供电.。
LED必须用恒流源驱动
LED必须用恒流源驱动2010-07-28 14:25现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED的伏安特性上,电压定了,电流也就定了。
所以采用恒压和恒流效果是一样的。
有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。
至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。
那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢?首先来看一下LED到底是什么样的器件。
因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。
所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W的为350mA…等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。
例如Cree的1瓦LED 和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。
要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
1. LED的伏安特性LED的中文名字就是发光二极管,所以它本身就是一个二极管。
它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。
只不过通常曲线很陡。
例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。
图1. 小功率LED的伏安特性假如用干电池或蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。
对于1W的大功率LED也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个12V蓄电池的电压,在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。
相差将近20%。
LED用恒压源与用恒流源对比
发布者:admin
发布时间:2007-11-26
项 目
恒压源
恒流源
输出电压
恒定
自适应
输出电流
自适应
恒定
输出功率
自适应
自适应
输出短路保护
没有 (或增加成本另设)
有 (无需另设)
输出超载保护
没有 (或增加成本另设)
有 (允许超载或无法超载)
连续满载工作能力
可靠性降低,电源易损坏。
传统观念
专业观念
同等情况下电源耐用性
较低
较高
相同LED所需电源成本
较高或相同
较低或相同
所需电源功率
>1.5倍的LED功率
≈LED功率
总体评价
不专业,不稳定,效率低
专业,稳定,效率高
LED击穿的原因:反向过压、正向过流;开路的原因:质量不好、焊坏、虚焊、正向过流。
备注:LED是电压型器件,不能直接用恒压源供电,用电压源供电时,要事先将电压源改成电流源。目前常用的方法是在LED灯组中加限流电阻,限流效果取决于限流电阻在电压源中所分电压的比例。比例越大,恒流效果越好,LED电流越稳定,但限流电阻所浪费的电能也越大,电源功率会大幅上升。而用恒流源供电,无需外加电阻,不仅大大节约电能,而且LED的电流稳定性更好。实际上用电压源供电只是习惯和认识问题。专业来讲,LED直接用恒流源供电不仅稳定性更好、可靠性更高,而且更省钱、更省电。
可靠性不变,电源效率高。
适应负载
白炽灯、石英灯、放大器等
LED、日光灯、节能灯等
电源与LED的连接
外加恒流(限流)电路后再连接
直接连接 (要求电流相符)
LED灯组内部的连接方法
led电路原理
led电路原理
LED电路是一种常见的电路类型,它使用LED(发光二极管)作为主要组件,用于产生光线并将其用于显示器、照明和其他应用。
下面是LED电路的基本原理:
1. 电流控制:LED电路通常使用恒流源控制器来控制电流。
这种控制器会监视通过LED的电流,并自动调整电压,以保持电流恒定。
这有助于防止因电压波动或LED老化而引起的电流变化所导致的光度下降。
2. 反向保护:LED电路也需要一个反向保护电路,以防止反向电压破坏LED。
反向保护电路通常由一个二极管或齐纳二极管构成,可以防止反向电压超过LED 的额定电压。
3. 热管理:LED的亮度随着温度的升高而降低,因此需要良好的热管理来保持LED的温度在额定范围内。
常用的方法包括使用散热器、自然对流或强制对流等。
4. 驱动电路:LED电路需要一个适当的驱动电路来控制LED的电流和电压。
常用的驱动电路包括开关模式电源、线性电源和其他类型的设计。
总之,LED电路的基本原理包括电流控制、反向保护、热管理和驱动电路。
了解这些原理可以帮助您更好地理解LED电路的设计和运作方式。
从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电
从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED 伏安特性上,电压定了,电流也就定了。
所以采用恒压和恒流效果是一样的。
有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。
至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。
那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢?首先来看一下LED到底是什么样的器件。
因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。
所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W的为350mA 等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。
例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。
要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
1. LED的伏安特性LED的中文名字就是发光二极管,所以它本身就是一个二极管。
它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。
只不过通常曲线很陡。
例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。
图1. 小功率LED的伏安特性假如用干电池或蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。
对于1W的大功率LED 也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个12V 蓄电池的电压,在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。
关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析
... 关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析1.恒流电源是电源电压发生变化,而流过负载的电流不变。
恒压电源是流过负载的电流变化时,电源电压不发生变化不要简单的用欧姆定律来理解,电源不是直接接负载,中间都有个电路。
2.所谓恒流/恒压就是在一定范围内输出电流/电压保持恒定。
“恒定”的前提是在一定范围内。
对于“恒流”就是输出电压要在一定范围内,对于“恒压”就是输出电流要在一定范围内。
超出这个范围“恒定”就无法保持。
因此恒压源会设定输出电流档(最大可输出)的参数。
其实电子世界里根本没有“恒定”这个东西,所有电源都有负载调整率(load regulation)这个指标。
以恒压(电压)源为例:随着你负载的加大,输出电压一定是下降的。
3.恒压源和恒流源在定义上的区别:1)恒压源在允许的负载情况下,输出的电压是恒定的,不会随负载的变化而变化。
通常应用于小功率LED模块,小功率LED灯条用的比较多。
恒压源就是我们常说的稳压电源,能保证负载(输出电流)变化的情况下,保持电压不变。
2)恒流源在允许的负载情况下,输出的电流是恒定的,不会随着负载的变化而变化,通常应用在大功率LED和高档小功率产品上。
*如果从寿命上考良的话,恒流源LED驱动比较好一点。
恒流源是在负载变化的情况下,能相应的调整自己的输出电压,使输出电流保持不变。
我们见到的开关电源基本上都是恒压源,而所谓的“恒流型开关电源”则是在恒压源的基础之上,在输出上加一个小阻值的采样电阻,通过反馈到前级去控制来进行恒流控制。
4.如何从电源参数上识别是恒压源还是恒流源呢?可以从电源的label上看:如果他标识的输出电压是一个恒定的值(如Vo=48V),就是恒压源;如果标识的是一个电压范围(如Vo为45~90V),可以确定这是个恒流源了。
5.恒压源与恒流源的优缺点:恒压源能够为负载提供恒定的电压,理想的恒压源内阻为零,不能短路:恒流源可以为负载提供恒定的电流,理想的恒流源内阻为无穷大,不能开路。
LED光衰的分析(恒压和恒流驱动)
LED光衰的分析LED的光衰是大功率LED不能长时间工作的主要原因,也开始认识到降低光衰的重要方法就是改进其散热。
尽管如此,从对各种LED灯的测试结果来看,仍然有大多数LED灯具的光衰是不能满足使用要求的。
1200小时亮灯后的光衰,最好的为8%,最差的为26%,平均为14%。
按照科锐公司的LED芯片测试结果,结温在LED芯片105度时,14%光衰也应当要在工作了6000小时以后,可见LED灯具的结温在105度以上。
可不少公司认为他们的灯具散热都是经过精心设计和计算的。
实际情况可能也是如此,但是测试的结果也不容怀疑。
问题出在哪里呢?我们认为,灯具散热也不至于设计得这么差,而可能是因为有一些路灯是采用恒压电源供电的结果。
可是为什么采用恒压电源供电会引起光衰呢?这听上去好像有点天方夜谭。
但实际上的确有这么严重。
让我们来从头说起吧!科锐公司LED样本中关于的结温和光衰寿命试验结果1.LED的伏安特性我们都知道,LED是一个二极管,而二极管最重要的电特性就是它的伏安特性。
图2中给出了Cree公司的XLamp7090XR-E的伏安特性。
图2. XLamp7090XR-E的伏安特性2.LED伏安特性的温度特性虽然它的样子和一般二极管没有什么两样,但是最大的不同在于它的温度特性。
其实所有二极管的伏安特性都有温度特性的问题,可是就是LED是需要特别加以注意的。
这是因为:a、大功率LED的工作电流比较大,1W为0.35A,3-5W为0.7A,20W为1.05A,30W为1.75A,50W为3.5A。
不过可能也会有人觉得,整流二极管的正向电流也可能达到这样大的数值的。
2.2、LED因为目前的发光效率还是比较低,所以大部分的输入电功率都是转化为热,所以它的发热很高,假如散热器做得不好,那么结温就会升得很高。
2.3、LED不同于整流二极管,它不是采用一般的硅材料做成的,而是采用特殊的材料(例如氮化镓)制成。
所以它的伏安特性的温度特性也不同于一般二极管,而是要明显大于一般二极管。
LED恒压和恒流驱动电源工作原理
LED恒压和恒流驱动电源工作原理
LED恒压和恒流驱动电源工作原理
LED线性恒流(CC)驱动电源具有电路简单、使用元器件数量少和EMI小的特点。
LED采用串联工作方式可以确保通过每只LED的工作电流一致,而LED恒压(CV)驱动LED并联使用时则不能确保通过每只LED的工作电流一致。
线性LED驱动电路的功耗可以用公式
(VIN-n×VF)×IF表示,公式中n表示LED负载串中的LED数,在LED负载电流等于或大于350mA的应用场合,线性LED驱动电路中的功率管需用散热片,加大了LED驱动电路的成本和体积。
(1)LED恒压驱动电源工作原理
LED负载恒压驱动电源工作原理图如图2所示,通过调节输出取样电阻RFB1和RFB2的取值,可以调节输出电压数值。
由于LED的发光色温、输出流明数和LED的正向工作电流有关,为稳定LED光输出,实用中不宜采用恒压LED驱动工作方式。
发光二极管的驱动方式中,恒压和横流哪种好?
发光二极管的驱动方式中,恒压和横流哪种好?
恒流和恒压驱动是LED驱动的两种常用技术方案。
恒压驱动中,LED和限流电阻串联在一起,整体接在恒定的电压中;恒流驱动中,输出的电流为恒定的流过LED的电流都是一致的,亮度比较均匀。
从驱动方案上,恒流和恒压无所谓好坏,只有哪种方案最适合。
下面介绍这两种方案。
1 恒压驱动型这种方式适用于驱动LED数量比较少的情况,每一个LED都接一个限流电阻,防止电流过大将LED烧坏。
由于LED具有正向导通压降,并且每一个LED的正向导通压降都不同,就导致流过每个LED的电流都不相同,所以LED的亮度可能存在轻微的差异。
电源指示灯、状态指示灯都是通过这种方式所实现的。
驱动电路如下图所示。
总之,这种方式适用于驱动数量较少的情形,并且并联支路发生故障后,不会影响其他支路的LED。
2 恒流驱动型恒流驱动在LED照明行业比较常用,在驱动LED数量比较多时这种方式可以使流过LED 的电流相同,使发光亮度比较一致。
恒流源驱动器输出的电流是恒定的。
电路框图如下图所示。
这种驱动方式适合于驱动较多数量的LED,电流一致,亮度均匀,但是缺点就是当其中一个LED发生故障时,其他所有LED都会熄灭。
综上,这两种方式都用于驱动LED,并无好坏之分。
恒压方式适合于驱动较少数量的LED;而恒流方式适合驱动较多数量的LED。
这两种方式各有优缺点。
如何区分LED开关电源是恒流源还是恒压源
如何区分LED开关电源是恒流源还是恒压源
描述
开关电源可以分为恒流源和恒压源,我们普通意义上所指的电源都是指恒压源。
比如实验室里用的稳压源多是指恒压源。
而恒流源在LED照明行业比较常见,LED吸顶灯多数都是通过恒流源来驱动的。
这两种电源是可以区分的。
什么是恒压源
从字面意思来看,电压是恒定的。
在功率范围内,改变负载电路时,输出电压不会随负载的变化而变化,而输出电流会发生变化,这就叫做恒压源。
普通意义上的电源就是指恒压源,恒压源的输出电流会随着负载的变化而变化,而电压恒定。
什么是恒流源
电流是恒定的,在功率范围内,不管负载电路如何变化,输出电流始终是恒定的,而只有输出电压发生变化,这就叫做恒流源。
如何区分恒流源和恒压源
知道了恒流源和恒压源的定义,就很容易区分这两种电源了。
找一个负载电阻接入电源中,在功率范围内,设置好电源的输出后,开始调节负载电阻的阻值。
阻值改变后,如果电流发生变化,而电压不变,则这个电源就是恒压源;阻值改变后,如果电压发生变化,而电流不变,则这个电源就是恒流源。
多路输出的LED的恒流技术
多路输出的LED的恒流技术
现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED的伏安特性上,电压定了,电流也就定了。
所以采用恒压和恒流效果是一样的。
有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。
至于为什幺这样要求,似乎谁也说不明白。
那幺,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢?
首先来看一下LED到底是什幺样的器件。
因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。
所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W的为350mA…等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。
例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。
要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
1.LED的伏安特性。
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从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电
∙作者:茅于海
现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED伏安特性上,电压定了,电流也就定了。
所以采用恒压和恒流效果是一样的。
有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。
至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。
那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢?
首先来看一下LED到底是什么样的器件。
因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED 的结构决定了它的散热也就是功耗。
所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W的为350mA 等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。
例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED 可以工作在350-700mA之间的任意值。
要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
1. LED的伏安特性
LED的中文名字就是发光二极管,所以它本身就是一个二极管。
它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。
只不过通常曲线很陡。
例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。
图1. 小功率LED的伏安特性
∙假如用干电池或蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。
对于1W的大功率LED也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个12V蓄电池的电压,在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。
相差将近20%。
从伏安特性上可以看出,电源电压的10%的变化(3.4V-3.1V),就会引起正向电流的3.5倍的变化(从350mA变到100mA)。
图2. 1W大功率LED的伏安特性
2.伏安特性的温度系数
到现在为止,还有很多人以为LED电压定了,电流也就定了,所以采用恒压和恒流是一样的。
实际上,LED的伏安特性并不是固定的,而是随温度而变化的,所以电压定了,电流并不一定,而是随温度变化的。
这是因为是LED是一个二极管,它的伏安特性具有负温度系数的特点。
图3. 伏安特性的温度特性
温度系数通常是-2mV/度(-1.5—2.5mV/°C),也就是随着温度的升高,其伏安特性左移,假如所加的电压为恒定,那么显然电流会增加。
而LED本身的效率很低,温升很高,加电以后,假如散热不好,其温度很容易上升到八、九十度以上。
假定采用3.3V恒压源常温下工作在20mA,而温度升高到85度时,电
流就会增加到35-37mA,而其亮度并不增加。
电流增加只会使它的温升更高,这样就会增加光衰,降低寿命。
而且如果不用恒流源而用恒压源供电时,常温下工作在20mA时,到了-40度时,电流就会降低至8-10mA,亮度会降低。
对于1W的大功率LED芯片,情况也是一样,而且由于功率大,散热更不容易,温升问题更加严重。
3. 用恒压电源以后能不能靠串联电阻来稳定电流?
串联电阻只有限流的作用,也就是如果电源电压比LED串联以后的电压还要高,那么就需要串联电阻来限流,以免损坏LED。
但是如果想要用串联电阻来减小温度的影响,它的作用是很小的,这可以从伏安特性上看出,串联电阻以后的确可以减小温升带来的电流升高,电阻越大,电流随温度变化越小,但是只是减小,并不能消除。
而且很明显,电阻将带来额外的功耗,使得LED的总体效率降低。
假定所用的LED 为1W的LED,其电流为0.35A。
假定串联的电阻为100欧姆,所消耗的功率就高达12.25W显然是不能接受的,即使把电阻降低到10欧姆,其功耗仍然有1.225W。
比LED本身的功耗还要大。
为了减小这种功耗,就必须把电阻再减小。
然而,减小电阻的结果是使得由温升所引起的电流变化还是照样加大。
所以,串联电阻决不是一个好办法。
图4. 串联电阻只能减小温度的影响,而不能消除其影响
4.几个LED并联,能不能用恒压电源?
由于LED伏安特性的离散性,不但不同厂家生产的同样瓦数的LED伏安特性不一样,就是同一厂家生产的同一型号的LED其伏安特性也是不同的。
图5. 不同厂家和同一厂家生产的LED伏安特性的离散性
很明显,假如用恒压电源3.4V供电,显然流过每个LED的电流都不一样,每个LED的亮度也就不一样。
所以不能采用恒压电源供电。
5. 多个LED并联后,采用恒压电源供电,能不能用不同的串联电阻来使电流平衡?
在常温下是可以的,但在温升以后就不能保持了。
图6中就显示了这个问题,常温下的LED伏安特性以实线表示,两个LED的伏安特性在斜率上略有区别,在用恒压电源Vo供电时,选用不同的电阻,可以得到同样的正向电流Io。
但是当温度升高时,其伏安特性左移,如虚线所示。
因为还是原来的恒压和原来的电阻,此时的电流却变成了I1和I2。
不等于原来的Io了。
图6. 串联电阻可以在常温下保持其电流不变,但在温升以后就不能保持电流平衡。
6. N个LED串联后,假如用恒压电源供电,其温度效应(由温升而引起的电流增加)将会扩大N倍,这是因为所有LED串联以后相当于各个LED的伏安特性沿电压轴串联
图6. 多个LED串联,相当于多个伏安特性在恒流点叠接,加电以后温度上升,所有伏安特性左移。
温升以后,N个伏安特性都左移,就使电流的增加也加大了N倍。
如果采用恒流电源供电,那么温升以后,仍然能够保持电流恒定为Io。
综上所述,给LED供电,一定要采用恒流电源供电,电流恒定以后,不管温度怎么变化,伏安特性如何左移,电流都不变!结温也就不会恶性循环了!(编辑:仰望星空)。