LED灯驱动电源设计
LED驱动电源电路分析
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LED驱动电源电路分析今天给大家简单分析一个(LED驱动)电路,供大家学习。
一,先从一个完整的LED驱动(电路原理)图讲起。
本文所用这张图是从网上获取,并不代表具体某个(产品),主要是想从这个图中,跟大家分享目前典型的恒流驱动电源原理,同时跟大家一起分享大牛对它的理解,希望可以帮到大家。
那么本文只做定性分析,只讨论(信号)的过程,对具体电压(电流)的参数量在这里不作讨论。
图1某款LED驱动电路原理图二、原理分析为了方便分析,把图1分成几个部分来讲1:输入过压保护主要是雷击或者市冲击带来的浪涌。
如果是(DC)电压从“+48V、GNG”两端进来通过R1的电阻,此电阻的作用是限流,若后面的线路出现短路时,R1流过的电流就会增大,随之两端压降跟着增大,当超过1W时就会自动断开,阻值增加至无穷大,从而达到保护输入电路+48V不受到负载的影响)限流后进入整流桥。
图2输入过压(保护电路)R1与RV构成了一个简单过压保护电路,RV是一个压敏元件,是利用具有非线性的(半导体)材料制作的而成,其伏安特性与稳压(二极管)差不多,正常情况显高阻抗状态,流过的电流很少,当电压高到一定的时候(主要是指尖峰浪涌,如打雷的时候高脉冲串通过市电串入进来),压敏RV会显现短路状态,直接截取整个输入总电流,使后面的电路停止工作,此时,由于所有电流将流过R1和RV,因R1只有1W的功率,所以瞬间可以开路,从而保护了整个电路不被损坏。
2、整流滤波电路当交流AC输入时,则桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路,将交流电转变为直流电。
当直流DC(+48V)电压直接进入整流桥BD时,输出一个上正下负的直流电压,如果+48V(电源)本身也是直流的,那整流桥的作用就是对输入起到的是极性保护作用,无论输入是上正下负还是上负下正都不会损坏驱动电源,通过C1C2L1进行滤波,图3是一个LCΠ型滤波电路,目的是将整流后的电压波形平滑的直流电。
怎样用PT4115来设计LED照明灯具的驱动电源
![怎样用PT4115来设计LED照明灯具的驱动电源](https://img.taocdn.com/s3/m/d489b6fb360cba1aa911da22.png)
版主芯币43枚∙个人空间∙发短消息∙加为好友∙当前离线颜工的全部文章沙发大中小发表于 2009-11-20 11:37 只看该作者怎样用PT4115来设计LED照明灯具的驱动电源华润矽威科技(上海)有限公司颜重光高工1)LED工作要素LED工作的主要参数是V F、I F,其它相关的是颜色/色温/波长/亮度/发光角度/效率/功耗等。
LED是一个P-N结二极管,只有施加足够的正向电压才能传导电流。
V F正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态,I F正向电流是促使LED发光,发光亮度与流过的电流成正比例。
LED V F标称电压:3.4V± 0.2V。
LED I F工作电流按应用需要选用,各档不能混用。
LED 灯用各档LED电流:2)大功率照明用LED大功率照明用LED其封装从成品来看是单颗芯片的,其实是用N 颗LED管芯封装在一个单位里的。
它们的排列组合是串并联,它们是N个串联,再N个并联,然后由二点联接电源(图1)。
选用时要特别注意它的V F和I F。
3)LED灯具驱动原理LED灯具驱动需要先将高压的交流电变换成低压的交流电(AC/AC),然后将低压的交流电经桥式整流变换成低压的直流电(AC/DC),再通过高效率的DC/DC开关稳压器降压和变换成恒流源,输出恒定的电流驱动LED光源。
LED光源是按灯具的设计要求由小功率或大功率LED多串多并而组成。
每串的I F电流是按所选用的LED光源I F要求设计,总的正向电压△V F是N颗LED 的总和。
LED灯具驱动原理如图2所示。
LED灯具选用36V以下的交流电源可以考虑非隔离供电,如选用220V和100V的交流电源应考虑隔离供电。
[本帖最后由颜工于 2009-11-20 11:40 编辑]回复| 引用| 评分|建议精华| 建议删除| 道具TOP↑巨牛!一套仪器实现全部I-V测试功能?!版主芯币43枚∙个人空间∙发短消息板凳大中小发表于 2009-11-20 11:42 只看该作者4)应用方案简洁的PT4115工作原理PT4115具备高度集成的DC/DC-Buck→Constant Current 功能,它能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出。
照明用LED驱动电源设计基础
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照明用LED驱动电源设计基础LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确定的工作条件范围下限制流过LED 的电流,而无论输入及输出电压如何变更。
最常用的是接受变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED 照明设计须要考虑的因素一、LED驱动器通用要求驱动LED 面临着不少挑战,如正向电压会随着温度、电流的变更而变更,而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异;另外,LED 的“色点”也会随着电流及温度的变更而漂移。
另外,应用中通常会运用多颗LED,这就涉及到多颗LED 的排列方式问题。
各种排列方式中,首选驱动串联的单串LED,因为这种方式不论正向电压如何变更、输出电压(Vout)如何“漂移”,均供应极佳的电流匹配性能。
当然,用户也可以接受并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式,用于须要“相互匹配的”LED 正向电压的应用,并获得其它优势。
如在交叉连接中,假如其中某个LED 因故障开路,电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍,从而尽量削减对整个电路的影响。
LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确定的工作条件范围下限制流过LED 的电流,而无论输入及输出电压如何变更。
LED驱动器基本的工作电路示意图如图2 所示,其中所谓的“隔离”表示沟通线路电压和LED(即输入和输出)之间没有物理上的电气连接,最常用的是接受变压器来电气隔离,而“非隔离”则没有接受高频变压器来电气隔离。
值得一提的是,在LED 照明设计中,AC-DC 电源转换和恒流驱动这两部分电路可以接受不同配置:1)整体式(integral)配置,即两者融合在一起,均位于照明灯具内,这种配置的优势包括优化能效及简化安装等;2)分布式(distributed)配置,即两者单独存在,这种配置简化平安考虑,并增加灵敏性。
LED 驱动器依据不同的应用要求,可以接受恒定电压(CV)输出工作,即输出为确定电流范围下钳位的电压;也可以接受恒定电流(CC)输出工作,输出的设计能严格限定电流;也可能会接受恒流恒压(CCCV)输出工作,即供应恒定输出功率,故作为负载的LED 的正向电压确定其电流。
一种100WLED路灯驱动电源设计
![一种100WLED路灯驱动电源设计](https://img.taocdn.com/s3/m/bc7ae9b969dc5022aaea008c.png)
( 南大学 国家专用 集成 电路系 统工程 技术研 究 中心 ,江苏 南京 东
摘要: 设计 了一种 恒流 型 10W E 0 L D路 灯驱 动 电源 。该 电源采 用反 激拓 扑 , 输入 20V 5 z的交流 电 , 2 /0H 能够 实
现稳 定 的恒流输 出 , 开路 状态 下具 有 限压保护 功 能。与传 统 的 L D驱动 电源 相 比, 电源 兼顾 了高效 率和功 率 E 该 因数 , 同时简化 了 电路 结构 , 降低 了成本 。 此对该 驱动 电源 的电路 进行 简要介 绍 , 在 分析 了恒流原 理 , 同时 阐述 了
Ab ta t hs p p r p e e t 0 o s n u r n ED d v rp w r s p l . h r e o r s p l i h b s d s r c : i a e rs ns a 1 0 W c n t t c re tL r e o e u p y T e d v r p we u py whc a e r a i i
变压 器 的设计 方法 , 最后 搭建 的样机满 载效率 达到 8 .%, 率因数 达到 O9以上 , 75 功 . 带灯后恒 流输 出在 3A, 电流
纹 波小于 5 0mA。
关 键词 : 电源 :反激 变换 器 :恒 流 中图分类号 :N 6 T 8 文献标识码 : A 文章编号 :0 0 10 2 1 )2 0 3- 3 10 — 0 X(0 2 0 - 0 5 0
2 月
电力 电子 技 术
P we e tonc o rElc r is
Vo .6,No2 1 4 . F bu r 0 2 e r ay 2 1
一
种 10 L D路灯驱动电源设计 0 E W
LED驱动电源恒流方案大全
![LED驱动电源恒流方案大全](https://img.taocdn.com/s3/m/d427a983d4bbfd0a79563c1ec5da50e2534dd170.png)
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法,根据欧姆定律,当输出电流稳定时,输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现,但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择,将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上,通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定,但是效率较低,会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高,但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上,从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度,是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述,LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求,可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点,需要根据具体情况进行选择和权衡。
led恒流驱动电源电路原理
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led恒流驱动电源电路原理LED恒流驱动电源电路原理LED(Light Emitting Diode)恒流驱动电源电路是为了满足LED灯的工作特性而设计的一种电源电路。
由于LED灯的亮度和寿命与其工作电流密切相关,因此需要通过一个恒流驱动电源来保持其工作电流的稳定。
本文将介绍LED恒流驱动电源电路的原理和工作方式。
LED恒流驱动电源电路的基本原理是通过电流反馈控制,使LED灯的工作电流保持恒定。
在LED恒流驱动电源电路中,通常采用了一个电流反馈回路来实现对LED工作电流的监测和调节。
当LED灯的电流发生变化时,电流反馈回路会自动调节输出电流,使其保持恒定。
LED恒流驱动电源电路一般由恒流源、电流反馈回路和电源稳压模块组成。
恒流源是为了提供一个恒定的电流源,通常采用电流调节器或恒流源芯片来实现。
电流反馈回路用于监测LED灯的电流,并将反馈信号送回到恒流源,通过对恒流源的控制,实现对LED工作电流的调节。
电源稳压模块用于保证整个电路的稳定工作,防止电压波动对LED灯的影响。
LED恒流驱动电源电路的工作原理如下:当输入电压施加到电路中时,电流从电源稳压模块进入恒流源。
恒流源会根据电流反馈回路的信号调整输出电流,使其保持恒定。
然后,恒流源将稳定的恒流输出给LED灯,LED灯发出相应的光线。
当LED灯的电流发生变化时,电流反馈回路会检测到并将反馈信号送回到恒流源,恒流源通过调节输出电流来保持LED工作电流的恒定。
LED恒流驱动电源电路的优点在于能够保证LED灯的工作电流恒定,从而使LED灯的亮度和寿命得到有效控制。
此外,LED恒流驱动电源电路还具有高效性、稳定性和可靠性等特点。
通过恰当地设计电流反馈回路和电源稳压模块,可以进一步提高电路的性能和效率。
LED恒流驱动电源电路是为了满足LED灯的工作特性而设计的一种电源电路。
其原理是通过电流反馈控制,使LED灯的工作电流保持恒定。
LED恒流驱动电源电路通过恒流源、电流反馈回路和电源稳压模块的协同工作,实现对LED工作电流的监测和调节,从而保证LED灯的亮度和寿命的稳定。
《LED驱动电源》课件
![《LED驱动电源》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/bc175c24f4335a8102d276a20029bd64783e622b.png)
电源效率
选择高效的拓扑结构和元件,提高电源的效率。
温度管理
合理设计散热结构,确保电源在高温环境下的 可靠性。
电磁兼容
采取滤波和屏蔽措施,减小电磁干扰的影响。
过载和短路保护
设计过载和短路保护电路,确保电源的安全可 靠性。
LED驱动电源的参数选择
额定电流 输出功率 输入电压 效率要求
选择适合LED灯工作的电流值。 根据LED灯的功率需求选择合适的电源。 根据应用场景选择合适的输入电压范围。 根据项目需求选择合适的电源效率。
《LED驱动电源》PPT课件
LED驱动电源是现代照明中不可或缺的组件。本课件将介绍LED驱动电源的工 作原理、设计要点以及故障排查方法,帮助您深入了解这一重要领域。
产品概述
型,并了解它们在照明应用 中的作用和优势。
LED驱动电源原理
1 整流和滤波
将交流电转换为直流电, 并滤除杂波。
2 恒流控制
通过恒流源确保LED灯的 稳定亮度。
3 电流输出
将稳定的电流输出给LED 灯进行驱动。
常见的LED驱动电源类型
硬盘型
常用于小功率LED灯,具有小尺 寸和低成本的优势。
批处理型
适用于大规模生产,具有高效 率和稳定性的特点。
调光型
可以根据需求调整亮度,适用 于需要调光的场景。
LED驱动电源的设计要点
常见的LED驱动电源故障及排查方法
1
无输出
检查输入电源、保险丝、连接线路等。
闪烁或不稳定
2
可能是LED灯本身故障或电源输出不稳
定。
3
过热或过载
检查散热系统、输出电流是否超过额定 值。
LED驱动电源的应用案例
办公室照明
LED路灯驱动电源的设计
![LED路灯驱动电源的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6c610116fad6195f312ba6a7.png)
摘 要 : 据 高 可 靠, L D 灯 主 要 性 能 要 求 , 计 一 款 输 出恒 压 恒 流 驱 动L D 灯 的 开 关 电 源 。 细描 述 该 电 源 的结 根 t E 路  ̄ - 设 E 路 详
构 及 工 作 原理 。该 电源 采 用 高频 隔 离变 压 器 , F P C控 制 器 件L 5 1 6 6 和运 算放 大 器构 成 电压 电流 双 出 。
关键 词 :功 率 因数校 正 ; 流 恒 压 :开 关 电源 ; E 恒 LD 中 图 分类 号 : M4 2 T 7 0 T 0 :N 1. 2 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 4 6 3 ( 0 0 0 — 1 8 0 17 — 2 6 2 1 )6 0 8— 3
i i e s o b e l e n o told i i ut T e e p r n a r s l h w t a h y t m c i v s c mb n t n o t s a y t e r ai d a d c n r l n c r i h x e me tl e u t s o h tt e s se a h e e o ia i f z e c . i s o
第1 8卷 第 6期
Vo .8 11 No6 .
电 子 设 计 工 程
El cr ni sg gne rng e to c De i n En i e i
21 0 0年 6月
J n . 01 u e2 0
L ED路 灯 驱 动 电 源 的 设 计
程 增艳 , 军 , 秀林 王 朱
Ab ta t T i p p rd sg s at p fs th n o e u p y f rL a a a o s n o tg n o sa t u r n s r c : h s a e e i n y e o wi ig p w rs p l o ED lmp t t sc n t t l e a d c n tn r t c h h a v a c e f n t n b s d o h i r e ED p we ef r n e r q i me t .T e s u t r n r c pe o h y tm s u c i a e n t e ma n d v r L o r p roma c e u r o i e n s h t cu e a d p n i l f t e s s r i e i a ay e n ti a e n d t i h e s s m s s h g —rq e c s lt n ta so e , F h p L 5 1 n o e ai n n l z d i h s p p r i e al .T y t e u e ih fe u n y ioa i r n f r r P C c i 6 6 a d p r t o m o a l e ,t e l e v l g e d a k p u u r n e d a kT i p p ra tmp s t so i t F e h oo y wi / mp i r o r a i ot e f e b c l s c re t e b c .h s a e t i f z a f e t o a s c ae P C t c n l g t DC DC h c n et ra d r ci e c n l g t r u o e w th n o rs p l i i h ref in y a d l w c n a n t n, o v r n e t rt h o o y, wo k o ta n v ls i ig p we u p y w t hg e f ce c n o o tmi a i e i f e o c h i o wh c oh a he e i h p w rfc o ,i rv d ef ci g O lc r a ew r n n u e i h ef i n y,frh r r i h b t c iv d h g o e a tr mp o e f t f ee t c ln t o k a d e s r d hg f c e c e n i i u t e mo e,
全面讲解LED驱动电源方案
![全面讲解LED驱动电源方案](https://img.taocdn.com/s3/m/9da45d80ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb28d.png)
全面讲解LED驱动电源方案LED驱动电源是一种用于将交流电转换为直流电并为LED灯提供稳定电流的装置。
它在LED照明领域被广泛应用,具有高效、环保、节能等优点。
下面将全面讲解LED驱动电源的方案,从工作原理、分类、特点等方面详细介绍。
一、工作原理LED驱动电源的工作原理是通过把交流电转变为直流电,并通过恒流电路驱动LED灯。
通常情况下,交流电经过变压器降压后,进入整流电路变为直流电。
然后通过电容滤波电路进行滤波,将电压平稳输出。
最后通过恒流电路将电流稳定地输出到LED灯上。
二、分类1.常规驱动电源:常规驱动电源一般采用线性稳压电源,具有结构简单、成本低廉的特点。
但由于线性稳压电源存在功耗大、效率低等问题,因此在大功率LED照明方案中很少应用。
2.开关型驱动电源:开关型驱动电源采用开关电源技术,具有高效、节能的特点。
它能够通过开关管的开关动作实现高频开关,降低功率损耗。
开关型驱动电源包括单端开关型和双端开关型两种结构。
3.恒流驱动电源:恒流驱动电源是一种特殊的LED驱动电源,其输出电流恒定不变。
它能够根据LED灯的亮度和电压变化自动调节输出电流,确保LED灯的稳定亮度和寿命。
恒流驱动电源能够有效保护LED灯,延长其使用寿命。
三、特点1.高效节能:LED驱动电源具有高效节能的特点。
开关型驱动电源的效率一般在85%以上,而恒流驱动电源的效率更高,可达到90%以上。
相较于传统的线性稳压电源,LED驱动电源能够大大提高能源利用效率。
2.电压稳定性好:LED驱动电源具有较好的电压稳定性。
通过滤波电路和稳压电路的设计,能够确保输出电压的稳定性,避免因电压波动导致LED灯亮度不稳定的情况发生。
3.可调性强:LED驱动电源通常具有可变输出电流或电压的功能。
通过调节电流或电压,可以实现对LED灯亮度的调节,满足不同场景的需求。
4.安全可靠:LED驱动电源具备过压保护、过流保护、短路保护等安全功能。
一旦发生异常情况,驱动电源会自动停止工作,确保LED灯和使用者的安全。
LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)
![LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)](https://img.taocdn.com/s3/m/60ac3b38a32d7375a4178099.png)
LED高效恒流驱动电源的设计指导书第1章绪论1.1 LED工作原理1.1.1 LED发光原理发光二极管(LED)是一种将把电能变成光能的器件,发光二极管的主要部份是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在P型半导体中,空穴占有绝对地位,而在N型半导体中电子占绝大多数。
在这两者之间是p-n结。
的大体工作过程是一个电变光的过程,当LED的p-n结由外部电路加上正向偏压时,P区的正电荷将向N区扩散,同时N区的电子也向P区扩散,电子与空穴结合然后释放能量,一部分能量由光的形式散发出来,这就是发光的原因。
不同大小的能量水平的差异,频率和波长的光的不同,相应的光的颜色是不同的,这便是LED发光原理。
1.1.2 LED光源的特点1超低能耗比起传统的白炽灯为首的白炽灯,至少节省20%以上的电量,节约了资源。
2超长寿命传统的节能灯的寿命是2000~8000小时,而LED照明灯寿命可达5万~10万小时。
3响应时间短LED灯的响应时间比传统的照明灯快几个数量级。
4工作电压低LED的驱动电源既可以是高压电源又可以是低压电源,相比传统的照明灯,它更加适应电压的变化,电压发生变化的时候不容易损坏。
5绿色环保符合欧盟标准,不会造成环境污染,并且LED可以被回收利用。
6坚固可靠LED完全封装在循环氧树脂里面的LED,它比传统照明灯更加坚固不易损坏。
7不招蚊虫因LED用二极管发光技术,使用的冷光源,所以不招蚊虫。
8自选颜色可以通过不同的设计以及电流的大小来改变LED的颜色。
如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色。
目前白色LED发光效率已经突破120LM/W,是白炽灯15LM/W的8倍,是荧光灯50LM/W的2倍多。
LED的光谱中没有紫外线和红外线成分,所以有害辐射小。
在散热良好的情况下,LED的光通量半衰期大于5万小时以上,可以正常使用20年,器件寿命一般都在10万小时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍。
LED灯驱动电源的设计与制作
![LED灯驱动电源的设计与制作](https://img.taocdn.com/s3/m/d88af8c4b8d528ea81c758f5f61fb7360a4c2b50.png)
LED灯驱动电源的设计与制作一、设计要求为了设计和制作一款高效、稳定的LED灯驱动电源,我们需要考虑以下几个方面的要求:1.输出电流和电压:确定所需的输出电流和电压,这取决于所驱动的LED灯的类型和数量。
2.效率:希望驱动电源的效率尽可能高,以避免能量的浪费和过热现象。
高效率的驱动电源还可以有效延长LED灯的使用寿命。
3.稳定性:驱动电源的输出电压和电流应具有高稳定性,以避免对LED灯的影响。
4.保护功能:驱动电源应具备过流、过压、过温等保护功能,以确保驱动电源和LED灯的安全运行。
5.尺寸和散热:驱动电源的尺寸和散热问题需要考虑,以确保可以适应相关的应用环境和要求。
二、设计过程1.选择开关电源设计方案:开关电源相较于线性电源,具有高效率、小尺寸和轻量化等优点,因此我们选择开关电源来设计和制作LED灯驱动电源。
2. 根据驱动电流和电压选择适当的拓扑结构:常见的开关电源拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost和Flyback等,根据所需的输出电流和电压,选择合适的拓扑结构。
3.选择合适的开关元件和电压反馈元件:根据选择的拓扑结构,选用合适的开关元件(如MOSFET或BJT)和电压反馈元件(如电阻、变压器或光电耦合器等)。
4.设计和计算电路参数:根据所选的拓扑结构和元件,进行电路参数的设计和计算,包括开关频率、电感和电容等元件的数值。
5.进行电路仿真:使用电路仿真软件,如SPICE等,进行电路参数和性能的仿真,以验证电路的可行性和稳定性。
6.PCB设计和制作:根据电路设计结果,进行PCB布线和制作,按照最佳布局和散热要求,放置元件并进行连线。
7.进行电路调试和测试:将制作好的电路连接到LED灯,进行电路的调试和测试,包括输出电流和电压的测量以及保护功能的测试。
8.进行电路优化:根据测试结果,对电路进行优化和调整,以提高效率、稳定性和保护功能。
9.完成设计文档:将设计过程和结果整理为设计文档,包括电路图、器件列表、参数计算和仿真结果等。
led恒流驱动设计方案
![led恒流驱动设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/86ac5f4d77c66137ee06eff9aef8941ea76e4bf0.png)
06 结论与展望
设计总结与成果
01
高效稳定驱动
通过采用恒流驱动技术,LED灯具能够获得稳定一致的电流,确保亮度
均匀且防止LED过热损坏,有效延长LED灯的使用寿命。
02
节能环保
恒流驱动能够降低能耗,提高电能利用效率,同时LED作为绿色环保光
源,无频闪、无红外和紫外辐射,符合环保节能的时代趋势。
03
长时间老化测试:对LED驱动器进行长时间老化 测试,观察其性能变化,以评估驱动器的使用寿 命和稳定性。
温度特性测试:在不同环境温度下测试LED驱动 器的恒流性能,验证驱动器的温度稳定性和可靠 性。
通过以上PCB布局与布线设计、恒流驱动电路的 实现以及测试方法与设计验证,可以完成LED恒 流驱动设计方案。这一方案将有助于实现LED灯 具的高效、稳定驱动,提升整体照明效果。
恒流驱动电路的实现
驱动芯片选择
选择合适的恒流驱动芯片,如基 于PWM调光功能的芯片,可以实 现LED灯光的恒流驱动和调光控 制。
外围电路设计
根据驱动芯片的数据手册,设计 合适的外围电路,如电源滤波电 路、过温保护电路等,以确保恒 流驱动电路的稳定工作。
测试方法与设计验证
恒流精度测试:通过电子负载仪等测试设备,测 试LED驱动器在不同输入电压和负载条件下的恒 流精度,确保恒流驱动器的性能满足设计要求。
电源电路设计
输入电压范围选择
根据实际应用场景,选择合适的 输入电压范围,确保电源电路能 够正常工作并稳定输出所需电压
。
电源转换效率优化
采用高效率的电源转换芯片和电 路拓扑结构,降低电源电路的能
耗,提高整体效率。
过压、过流保护
在电源电路中设计过压、过流保 护机制,防止因异常电压或电流 导致的损坏,确保LED恒流驱动
LED灯具的驱动电源匹配方案
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LED灯具的驱动电源匹配方案现在我们以一支18的LED灯管为例,解析设计思路:那么我们以最常用的3528灯珠为例,LED灯管初面世时,因价格空间比较大,灯带厂家都是采用电流一致性高,高亮度的LED芯片,这类芯片电流普通是:20mA;第一、先计算一粒灯珠的功率:3528一粒灯珠由1粒芯片组成,电压:3.2V;(并联电路:电压不变,总电流相加)如果是品质好的LED芯片:单个芯片电流为0.02A,那么一粒灯珠的功率为0.02A×3=0.06W.但是市场的LED芯片在实际的设计中:单个芯片电流设计为0.018A(考虑余量),那么一粒灯珠的功率为0.018A×3.2v=0.0576w.第二、我们首先要考虑灯管是隔离还是非隔离的。
功率W计算=电压V×电流A,那么我们先可以大概估算要多少颗珠:18/0.0576=312.5约为312颗第三、我们假设它是隔离的,一般电压要小于36v,即为36/3=12串非隔离的一般设为24串就可以。
312/12=26并;312/24=13并。
这样我们就能初步确定两种12串26并隔离的和24串13并非隔离的方案。
第四、我们可以根据这个选驱动方案:第一对于这种工程师可以跟驱动厂直接沟通,让他们把输入功率调到18w,告诉他们你的灯珠串并方式。
如果面对的是销售你可以告诉你led 驱动输出的电流电压如下:隔离的方案:电压V=36vI=0.18*26=470MA非隔离的方案:电压V=72vI=0.18*13=235MA第五、值得注意的是以上是理想的设计,但是实际中往往我们在设计时要考虑到很多,比如说成本来说,首先我们灯珠的颗数在312颗,这时灯板的功率已经18w,那灯具的功率肯定大于18w。
所以这时要考虑驱动的效率和pf值:假如电源功率18w,pf值0.95效率0.85,那我们会根据电源来设计pcb板。
RGBW四色LED驱动电源设计
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电力电子• Power Electronics244 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】PFC Flyback 电路 UC3854 UC3843随着半导体技术和照明技术的发展,发光二极管(LED )凭借着体积小,速度快,绿色节能,发光效率高的优势,在电力照明,可见光通讯等诸多领域都得到了广泛的应用。
近年来,发光效率更高,显示指数更高的RGBW 四色LED 灯逐渐取代了RGB 三色LED ,成为照明显示领域的新发展方向。
目前LED 灯的驱动电源主要分为两类,即线性电源和开关电源,线性电源优点是电路简单,没有电磁干扰等问题,但由于存在发光效率低下,发热明显等缺陷正逐步被开关电源取代;反之开关电源可以是升压式,也可以是降压式,可以直接从市电取电使用,相较而言适用范围更广,缺陷是电路设计比较复杂。
本文提出了一种针对RGBW 四色LED 调光显示的恒流驱动电路,特点是可以调控四种颜色像素的发光比例,同时保持较高的发光效率,恒流驱动又保证了发光的稳定性以及使用寿命。
1 方案设计RGBW 四路LED 灯的驱动电路与以往的单色LED 灯及RGB 三色LED 灯由一定差异,主要表现在四色LED 的四个颜色的像素都有不同的额定工作电压和电流,不能简单串联,所以它的驱动电路需要四路单独稳流电源,每一路都根据各自对应像素的发光特性,设计对应的电路输出特性。
目前,RGBW 四色LED 驱动电路设计较少,漏鸣杰等人设计的RGBW 驱动电路使用芯片过多,整体电路结构过于冗长,不适合小型家用设备使用,本文提出的驱动电路只需用到1片UC3854芯片及四片UC3843芯片,电路相对较为简单。
整个驱动电路主要由三个部分组成,即功率因数校正电路,隔离降压电路和四路降压RGBW 四色LED 驱动电源设计文/高志成稳流电路,整体框架如图1所示。
由于整个驱动电路设计在市电供电的基础上,所以需要先经过第一级PFC 电路进行相位整定,因为PFC 电路输出电压较高,所以需要第二级降压隔离电路,将电压变换为小电压并隔离,第三级变换为四路降压稳流电路,恒流给LED 供电。
LED灯驱动电源的技术方案和使用模块
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LED灯驱动电源的技术方案和使用模块大功率LED灯驱动电源的技术方案和功能模块大功率发光二极管用于一般照明是本世纪的新课题,其节能、安全、长寿命的综合优势将引发下一轮照明产业的革命。
生产和生活中的原始电源有各种形式,但无论那种电源,一般都不能直接给发光二极管供电。
因此,要用发光二极管做照明光源就要解决电源变换的问题。
大功率发光二极管实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件,给发光二极管供电的电源变换器的设计必须要注意发光二极管以下五个特点:1、发光二极管是单向导电器件。
由于这个特点,就要用直流电流或者单向脉冲电流给发光二极管供电。
2、发光管是一个具有P/N结结构的半导体器件,具有势垒电势,这就形成了导通门限电压,加在发光二极管上的电压值超过这个门限电压二极管才会充分到通。
大功率发光二极管的门限电压一般在2.5V以上,正常工作时的管压降34Vo3、发光二极管的电流/电压特性是非线性的。
流过发光二极管的电流在数值上等于供电电源的电动势减去发光二极管的势垒电势再除以回路的总电阻(电源内阻、引线电阻、发光管体电阻之和)。
因此,流过发光二极管的电流和加在发光管两端的电压不成正比。
4、发光二极管的P/N结是负的温度系数温度升高发光二极管的势垒电势降低。
由于这个特点,所以发光二极管不能直接用电压源供电,必须采取限流措施,否则随着管子工作时温度的升高电流会越来越大以至损坏。
5、流过发光管的电流和发光管的光通量的比值也是非线性的。
发光二极管的光通量随着流过发光管的增加而增加,但却不成正比,越到后来光通量增加得越少。
因此,应该使发光管在一个发光效率比较高的电流值下工作。
另外,发光二极管也和其他光源一样,所能承受的电功率是有限的。
如果加在发光二极管上的电功率超过一定数值,发光管可能损坏。
有于生产工艺和材料特性方面的差异,同样型号的发光管的势垒电势以及发光管的内阻也不完全一样,这就导致发光管工作时的管压降不一致,再加上发光管势垒电势具有负的温度系数,因此,发光管不能直接并联使用。
LED驱动电源毕业设计
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LED驱动电源的设计前言大功率LED特点及与其他光源比较LED被称为“绿色光源”当之无愧。
在照明行业中,将其与传统光源比较分析,某些方面表现出难以替代的优点:LED作为光源用于照明具有以下点:(1)耗电量低:光效为75lm/W的LED较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%;(2)寿命长:产品寿命长达5万小时,24小时连续点亮可用7年;(3)亮度和色彩的动态控制容易:可实现亮度连续可调,色彩纯度高,可实现色彩动态变换和数字化控制;(4)外形尺寸灵活:可实现与建筑的有机融合,达到只见光不见灯的效果;(5)环保:无有害金属汞,无红外和紫外线辐射;(6)颜色:鲜艳饱和、纯正,无需滤光镜,可用红绿蓝三色元素调成各种不同的颜色,可实现多变、逐变、混光效果,显色效果极佳。
集这么多优点于一身,更让我们感受到大力推广使用LED是一项很有价值的工作。
因此,我们此次设计大功率LED驱动电路就是为了了解LED以及驱动的原理,从而学会制作大功率LED驱动电路。
而且通过制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
1 方案论证与选择大功率LED驱动方案现在还不成熟,考虑成本和性能有以下驱动方式,恒压驱动、恒流驱动、集成芯片驱动,各自有各自的优缺点。
1.1 恒压驱动采用阻容降压加上一个稳压二极管稳压的恒压驱动方式给LED供电(如图1.1-1),这样驱动LED的方式存在缺陷,主要是效率低,在降压电阻上消耗大量电能,甚至有可能超过LED所消耗的电能,且无法提供大电流驱动,因为电流越大,消耗在降压电阻上的电能就越大,所以很多产品的LED不敢采用并联方式,均采用串联方式降低电流。
其次是稳定电压的能力差无法保证通过LED电流不超过其正常工作值,设计产品时都会采用降低LED两端电压来供电驱动,这样是以降低LED亮度为代价的。
采用阻容降压方式驱动LED的亮度不能稳定,当供电电源电压低时LED的亮度变暗,供电电源电压高时LED 的亮度变亮些,LED正向电压的任何变化都会导致LED电流的变化。
LED驱动电源设计与方案攻略
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LED驱动电源设计方案攻略(详解)•导读: 本文介绍了白光LED常用的驱动电路,并通过实验方式深入探讨了各电路实际运行时的优缺点和特性。
由于LED结构的限制,因此会有波长与驱动电流精度不易控制等困扰,随着白光LED背光模块应用需求的不断增加,如何改善上述波长与电流精度问题。
oo LED驱动LED照明•一、什么是LED?LED(Light Emi tting Diode),又称发光二极管,它们利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
二、LED有哪些优点?★高效节能一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W 节能灯一百小时耗1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,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)★光线健康光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线)★绿色环保不含汞和氙等有害元素,利于回收和利用,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰)★保护视力直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪)★光效率高,发热小:90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能)★安全系数高所需电压、电流较小,发热较小,不产生安全隐患,可用于矿场等危险场所★市场潜力大低压、直流供电,电池、太阳能供电即可,可用于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
•三、权威预测半导体照明将在未来5-10年内取代现有传统光源。
“未来白光LED将更加便宜,市场总体容量将快速增长。
”许志鹏乐观地指出,据美国能源部预测,2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代,可能形成一个500亿美元的大产业。
而日本提出,LED将在今年大规模替代传统白炽灯。
毕业设计--LED照明驱动开关电源设计
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1LED 照明驱动开关电源设计摘要LED 照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC 等功能。
系应用于LED 照明驱动的开关电源电路。
采用PWM 自动调节实现恒流输出,稳压管过压锁定实现空载保护,电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测,实践证明该电路恒流输出稳定,发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED 驱动常用的350mA 或700mA 恒流输出。
可广泛适用于生活照明,商用照明。
照明,商用照明。
关键词:LED 驱动电源;发热低;恒流;隔离;低成本本科毕业论文(设计)本科毕业论文(设计)Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection,isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lightingdriving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-currentover-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolationrealize isolation output isolation. After many operation and test, the practice hasproved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, smallsize, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting,lighting.Key words :Leds driving power ;Fever is low ; Constant flow ;Isolation ;Low costLED照明驱动开关电源设计照明驱动开关电源设计目 录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1) (1)研究现状1.2研究现状 (1)系统性能指标1.3系统性能指标1.4系统组成及设计思路 (2) (3)1.5总体功能描述总体功能描述42硬件电路的设计 ..............................................2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)10参考文献 ....................................................10致谢 ........................................................10附录 ........................................................本科毕业论文(设计)本科毕业论文(设计)1概述1.1选题的目的与意义:全球能源紧张,提高电器的效率是行之有效的方法。
LED驱动电源设计方案
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10
市场竞争状况
产品型号
Zetex1350 Zetex1360
普诚 CPTC6903 矽恩SN3350 士兰SB42511
PT4105
最终用户价 ¥3.00~¥4.40 ¥5.00 ~¥6.00 ¥1.50~¥1.60 ¥1.50 ~¥1.60 ¥1.30~¥1.50
¥1.50
PT4115
¥2.00~¥2.50
7
LED光源工作原理
• LED光源工作的主要参数是VF/IF,其它相关的是颜色/波长 /亮度/发光角度/效率/功耗。
• VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态。
• IF正向电流是促使LED发光,发光亮度与流过的电流成正 比例。
• LED VF标称电压:3.4V± 0.2V (WLED)。
• LED IF工作电流按应用需要选用,各挡不能混用。
• 驱动芯片的输出电流必需长久恒定,LED才能稳定发光,亮度不会闪 烁;同一批驱动芯片在同等条件下使用,其输出电流大小要尽可能一 致,也就是离散性要小。
• 驱动芯片的封装应有利于驱动芯片管芯的快速散热。 • 驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力也关系到整个LED灯具产
品能否顺利通过CE、UL、FCC等认证,因此驱动芯片本身在设计伊始 就要有优秀的拓扑结构和高压的生产工艺。 • 驱动芯片自身功耗要求小于0.5W,开关工作频率要求大于120KHz,以 免工频干扰而产生可见闪烁。
PT4115
14
7
LED MR16与传统卤素灯比较
15
向MR16生产厂家提供可用于生产DEMO
¾ 提供可用于生产的MR16 PCB版图
16
8
外部元器件选择
R要输出350mA, 则RS=0.1/0.35=0.2857 OHM
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在41个以上的生产单位测量得出的 LinkSwitch-PH输出电流(115V AC)数据* 12
8 +/- 3%
4
频率
485 500
525
输出电流(mA)
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W
电路成本高且复杂,功能有 限
• 需要改进
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降低成本: 集成设计,省去冗余元件
上述各方案都是通过修改电源的恒压输出来实现的
• 最佳解决方案是将电源用作恒流源
LinkSwitch®-PH
VFB 功能完整的功率因数校正电源
LED灯驱动电源
2010年6月-世纪电源网-上海
议程
LED照明的重要性 恒流驱动器的优势所在
• LED的特性
• 恒流电路
LED照明的PFC技术 LED照明需克服的问题
• 相位角调光
• 闪烁
下一代LED照明解决方案
• 用于LED控制的新型IC
• 不同的LED电源设计
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0.6
0.4
0.2
0 00.0.000
11..0000
22.0.000
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33.0.000 VF(伏特)
‹#›
44.0.000
55.0.000
66.0.000
分组电流还决定IF
LED的亮度由平均“分组电流”决定
光强度随正向电流的变化
– 如果1/3的照明采用LED,每年可节省
– 将LED照明的普及率提高到30%
1亿度电
– CO2 排放量减少2900万吨
• 2008年1月,财政部宣布出台推动高效率照
明的政策
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LED为什么需要使用恒流驱动器
LED灯的功率要求
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IF
恒流反馈电路驱动转换过 程
(IFB与IF成正比)
PI器件可提供严格调节的恒流
LinkSwitch-PH专为恒流应用设计
• 控制容许+/- 25%的电压摆动
• 输出电流不受变压器电感的影响
LinkSwitch-PH 100%精密制造
LED串联起来即构成一盏灯
• 每个LED的功率各不相同( > 10 mW – 5 W) • 存在许多不同的配置方式(灯串)
LED负载需要恒流(CC)
• 电流控制灯的亮度和颜色 • 必须对电流进行严格控制
LED上的电压并非恒定不变
• 随温度和LED批次的不同而发生变化
– 电源必须在输出电压范围内提供恒流
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全球许多机构都大力推动LED照明的应用
美国
日本
• 《2005年能源政策法》第912条
• “21世纪照明计划”
– 推动固态照明(SSL)的商业化
中国台湾
• 美国能源部
• “下一代照明计划”
– 固态照明商业化五年计划
中国
韩国
• 投资100亿人民币的“五十城半导体照明计划”
• 外交通商部2015年计划
520
0 10 20 30 40 50 IF (mA)
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简单的恒流解决方案
简单的恒流反馈电路
优点
• 反馈电路使用的元件减少
缺点
• 无温度补偿
• 因使用电流检测电阻而使功耗增大
Opto
Zener R2
R3
W
R1 Current Sense
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低损耗恒流反馈电路
优点
• 电流检测电阻的损耗达到最Z低ener
C1
• 提供温度补偿
缺点
+v LM321 R3
+
R4 C2
R3
• 成本较高 • 无短路保护
-v Opto
R2
R1 0.1 Ohm
Current
Sense
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LED驱动器需要恒流工作
恒压驱动器是不可接受的
• 即使是“完全相同”的LED之间也存在极大的光输出差异
大号LED中正向电压降相对于正向电流(IF)的典型变化 1.2
1 最小正向电M压in降
0.8 最大正向电M压a降x
IIFf [(A ]安培)
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较复杂的恒流反馈电路
优点
• 提供良好的温度补偿Q1/Q2 • 电流检测电阻的功耗降低
• 短路保护
缺点
• 使用大量分立元件
R4
R3 Q1
C1
Zener
Q3
R2
R6
R5
Q2
W
R1 Current Sense
Opto
ห้องสมุดไป่ตู้
LEDs
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固态照明 - 增长速度惊人
LED市场的增长非常快
600 LED驱动器(百万为单位)
500
400
300
200
100
0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
数据来源: Datapoint Research 2008
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增大电流将使亮度发生较大范围的变
化
IV (mcd)
真实LED
使LED在会集点进行工作可缩小变化 范围
• 需要精确恒流
“理论”LED
真实LED
– 通常< +/- 5%
恒定亮度的最佳IF 范围
0
10
20
30
IF (mA)
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颜色波长随驱动电流(IF)的变化
LED发出的光波波长取决于IF
主要光波长随正向电流的变化
IF必须保持恒定,以确保临近的
536
LED灯保持良好的颜色匹配度
• 必须在制造过程中保持精确(一致)
532
的电源恒流值
528
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λdom (ηm)
LEDs
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Zener
R2
Opto R3
W
R1 Current Sense
LEDs
温度补偿电路
优点
• 肖特基和BJT元件互相进行温度补偿
• 电流检测电阻的功耗降低
缺点
• R3由灯串中的LED数量决定
Opto Q1
Zener
R3
R2
LEDs
W
R1 Current Sense
Schottky