恒流LED驱动电源设计
LED驱动电源恒流电路方案详解
LED驱动电源恒流电路方案详解LED驱动电源是一种将交流电转换成直流电,并能稳定地提供给LED 供电的设备。
恒流电路是其中一种常见的驱动方案,其主要功能是通过控制电流大小来保证LED的工作电流始终保持在一定范围内,从而实现LED 的稳定工作。
一、恒流电路的原理恒流电路的原理是通过电流控制器(current controller)来控制供电电流。
当LED的电流变化时,电流控制器会尽量保持输出电流不变,从而保证LED的光亮度稳定。
通常情况下,电流控制器的工作原理可以分为两种方式:线性驱动和开关驱动。
线性驱动方式:电流控制器通过调节电源电压和输出电阻来控制电流大小。
当LED电压波动时,电流控制器会自动调节电源电压,使得输出电流恒定。
这种方式的优点是简单可靠,成本较低,但效率较低,产生的功耗较大。
开关驱动方式:电流控制器通过开关元件(如晶体管、MOS管等)控制电流。
当LED电压波动时,电流控制器通过调节开关元件的导通时间来控制电流大小。
这种方式的优点是效率高,灵活可控,但需要较复杂的控制电路和开关元件。
二、恒流电路的主要组成部分1.整流桥:负责将交流电转换为直流电,并提供给后续的电路进行处理。
2.滤波电容:用于减小输出直流电的波动,使得输出电流更加稳定。
3.电流控制器:根据LED的工作电流要求,通过调节电源电压或开关元件导通时间来控制输出电流及保持其稳定。
4.电阻调节器:通过调节电阻的大小来调整电流控制器的工作点,实现输出电流的精确调节。
三、恒流电路的设计要点1.选择合适的电流控制器:根据LED的工作电流要求和驱动电压范围选择合适的电流控制器。
常用的电流控制器有线性调节型和开关型两种,可以根据具体需求进行选择。
2.设计适当的电阻调节器:电阻调节器的设计应符合LED的工作电流要求,同时要注意电阻的耗散功率不能过大,以免影响电路的稳定性和寿命。
3.选择合适的整流桥和滤波电容:整流桥和滤波电容的选择应根据驱动电流和电压波动范围来确定,以确保输出电流的稳定性和纹波的较小。
LED电源设计中三极管恒流的方案
LED电源设计中三极管恒流的方案宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来;此句是中国流传下来的一句古训,喻为如果想要取得成绩,获取成就,就要能吃苦,勤于锻炼,这样才能靠自己的努力赢得胜利。
各个行业皆是如此。
在电源网论坛里,就存在这样一些人,他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计,出于大家能够共同学习的目的,小编抓住了难得的机会,整理了这些经典帖,供分享学习。
本文为续接LED电源设计中次级恒流方案的总结一文,同样来自心中有冰的总结精华帖。
--------小编语。
下图原理是通过改变三极管的IB电流来控制LED中的电流,同样存在损耗大的缺点。
主要优缺点分析:电路简单可靠,成本较低是最大的优点;恒流精度不高,温飘严重是最大的缺点。
针对性问答:wwpp问:D7是什么管?如何恒流?答:肖特基管子,D7跟Q1有一样的温飘特性,可以抵消Q1温飘带来的影响;至于恒流,可以想想Q1的be结压降,再看看D7的压降与R10的压降,就明白了。
wzpawzz问:冰大哥,想问下你,我现在在做一个恒流限压源,但是输出电流的恒流值是可以调节的,调节范围为150ma到350ma。
我做的LED驱动电源是隔离式的,采用反激。
但是检测回路怎么做到隔离呢?我是想用个小电阻串在负载上,检测其电压的变化,这个检测由单片机完成,就是AD采样哈。
单片机根据采样得到的值输出对应的PWM波控制原边开关管的通断。
我不知道反馈控制的隔离应该怎么做?自己想的方案:1.由于我的恒流源的最大的电流为350ma,而光耦PC817内最大的输入电流为50ma,故我可用好多个多个光耦并联起来串在恒流源上,从而感应电流的变化,各个光耦的输出电流再汇到一起,流经一个电阻实现电流到电压的转换,供单片机采样。
可行性分析:加入用10个光耦,最大恒流时每个流经的电流为35ma,而光耦内部的二极管的正向电压为1.2V左右,那么损耗为0.035*1.2*10=420mw,光耦输出还有损耗,故这种方案损耗太大了,不太可取!2.用个小电阻串在恒流负载上,单片机经过AD采样检测电流的变化,输出PWM波,然后在驱动电路上加个隔离变压器,但是我怕这个隔离变压器会引起PWM的失真,不能很好的控制开关管?3.用个小电阻串在恒流负载上,再用运放进行跟随和放大,运放的输出端接PC817并串上电阻,那么当检测的小电阻上电压变化后,光耦的电流就会变化,然后我在光耦的输出端得E极接个电阻,C极接到5伏的电源,光耦电流的变化就会引起E端上电阻端电压的变化,单片机采样此电压变化,进行PWM的控制。
LED路灯恒流驱动开关电源设计
LED路灯恒流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。
关键词:LED驱动电源;发热低;恒流;隔离;低成本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 lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words:Leds driving power;Fever is low;Constant flow;Isolation;Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)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驱动电源恒流方案大全
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驱动电源恒流电路方案设计详解
LED驱动电源恒流电路方案设计详解一、引言LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的发光元件,由于其高效、长寿命、低功耗和环保等特点,已经广泛应用于照明、显示、通信和汽车行业等领域。
由于LED的亮度与注入电流之间的关系呈非线性特性,为了确保LED的工作性能和寿命,必须采用恒流驱动方式。
本文将详细介绍LED驱动电源恒流电路方案设计的各个重要部分和关键参数。
二、基本原理恒流驱动的LED电源主要通过对驱动电流进行精确控制来保持LED的亮度恒定。
常见的恒流驱动方式有线性调整电流、PWM调光和开关电源调整电流等,其中开关电源调整电流方式具有成本低、效率高和体积小等优点。
三、方案设计1.整流电路:将交流电转换为直流电的整流电路是LED驱动电源的基础,常见的整流电路有整流桥式电路和谐振电路等。
整流电路应具备稳定的输出电压和低的纹波电流。
2.滤波电路:滤波电路主要去除整流电路输出的纹波电压和纹波电流,以保证输出电压和电流的稳定性。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波等。
3.恒流控制电路:恒流控制电路是LED驱动电源中最重要的部分,其主要功能是确保输出电流的稳定性,以保障LED的亮度和寿命。
常见的恒流控制方法有反馈控制和开环控制两种。
在反馈控制中,可以通过调整电阻、电流比较器和反馈回路等来控制输出电流。
开环控制则主要通过设置器件的参数来实现,如电阻、电感和电容等。
4.保护电路:保护电路主要用于预防LED驱动电源过压、过流和过温等异常情况,以保护LED的正常工作和延长其寿命。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和过温保护等。
四、关键参数1.输出电流:输出电流是LED驱动电源中最关键的参数之一,它决定了LED的亮度和寿命。
输出电流应根据LED的特性和应用场景来确定,一般常见的输出电流为350mA、500mA和700mA等。
2.输出电压:输出电压是LED驱动电源的另一个重要参数,它应根据所驱动的LED串联电压来确定。
LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)
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。
一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路的设计
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浙江大学电气工程学院硕士学位论文一种恒流型DC-DC大功率LED驱动电路的设计姓名:裴倩申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:陈辉明;王正仕20100127浙江大学硕士学位论文摘要摘要在能源和环境问题日趋严重的今天,以高效、节能、环保以及长寿命为主要特点的大功率照明白光LED获得了人们的重视。
随着其性能的提高以及生产成本的下降,大功率照明白光LED将逐步取代白炽灯和荧光灯,引起人类照明史上又一次革命。
与此同时,大功率从照明白光LED驱动电路的开发也由于大功率LED的应用的逐渐普及得到了长足的发展。
本论文的题目来源于电源公司的合作项目,论文的目的是设计一种市场需求量大的大功率白光LED恒流驱动变换器,要求其在输入电压和负载LED灯串电压(即个数)在一定范围内变化时,仍具有高恒流精度和控制结构简单、成本低、体积小、效率高等特点。
本论文的研究思路和工作内容如下:首先,论文对大功率照明LED的特性及发展和白光LED驱动电路的分类进行了介绍。
接着分析了DC-DC转换电路的原理和控制策略,包括DC-DC转换电路的三种拓扑结构的原理分析、两种反馈控制模式和三种控制方式。
然后,分析了本论文提出的大功率LED的Buck型、Boost型、Buck-Boost型变换器恒流输出的控制原理和恒流电路实现算法及结构。
最后,论文完成了各个单元电路的分析和设计,设计制作了一台用于驱动350mA、lW的白光LED--LuxeonTMStar的Buck型和Flyback型LED恒流DC-DC驱动变换器,并进行了调试实验和分析了各变量对恒流精度的影响,实验结果验证了本文理论研究和电路实现结构设计结果的正确性。
关键词:大功率LED;恒流驱动;开关电源;DC-DC转换电路浙江大学硕士学位论文摘要AbstractNowadaystheproblemsofenergysourcesandenvironmentbecomemoreandmoreserious,semiconductorlightinghaswonpeople’Sattentionforitsuniqueattributesoflowenergyconsumption,lowpollution,longlifeandhighefficiency.AsthequalityofpowerLEDimprovesandthecostofpowerLEDreduce,semiconductorlightingwillreplaceincandescentdevelopmentofHighPowerLED,theresearchofitsandfluorescentlightinggradually.Withtheconstantcurrentdrivingcircuithasalsobeengreatlyaccelerated.Thesourcesubjectofthedissertationoriginatesfromacooperativeprojectfundedbyapowercompany.ThedissertationaimstodesignaHighPowerLEDsconstantcurrentdrivingconverterwhichishighlydemandedbytheofmarket.TheainputvoltageandloadvoltageofLEDsastrings(i.e.numbersefficiencyisLEDs)changeswithincertainrange,Itisrequiredstillhavinghigh—precisionconstantcurrent.Andthecircuitstructureissimple,thecostislow,andthehigh.‘TheresearchCanbesummarizedasfollows:First,thefeaturesandthedevelopmentofhighpowerLEDlightingandtheclassificationofwhiteLEDdrivercircuitswereintroduced.ThenthethesisanalyzedtheprincipleandcontrolstrategyoftheDC-DCconvertercircuits,includingtheprinciplesanalysisofthethreecircuittopologies,twokindsoffeedbackcontrolmodescontrolprinciple,circuitconstant-currentoutputofconverterisandthreekindsofcontrolmode.Then,thealgorithmandcircuitstructure,beenpresentedinthispaper,oftheBuck-type,Boost-type,andBuck-Boosttypehigh?powerLEDanddesignofvariouscellcircuitisfinished.Aareanalyzed.Finally,theanalysisaBuck?-typeandFlyback?-typeLEDsconstantcurrentDC--DCdrivingconvertersetupforofdrivingseveral350mA,1variablesonWLuxeonTMStar.ExperimentsaccuracywerewerecarriedOutandtheimpactsaconstantcurrentanalyzed.Thedesign.experimentalresultshavegoodagreementwiththeoreticanalysisandcircuitstructure浙江大学硕上学位论文摘要Keyword:HighPowerLED;DC.DCconverterConstantcurrentdriver;Switchingmodepowersupply;浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
led恒流驱动设计方案
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恒流驱动电路设计
LED恒流驱动电路设计0 引言随着LED技术的发展,大功率LED在灯光装饰和照明等领域得到了普遍的使用,同时功率型LED驱动芯片也显得越来越重要。
由于LED的亮度输出与通过LED的电流成正比,为了保证各个LED亮度、色度的一致性,有必要设计一款恒流驱动器,使LED电流的大小尽可能一致。
基于LED发光特性,本文设计了一种宽电压输入、大电流、高调光比LED恒流驱动芯片。
该芯片采用迟滞电流控制模式,可以用于驱动一颗或多颗串联LED。
在6V~30V的宽输入电压范围内,通过对高端电流的采样来设置LED平均电流,芯片输出电流精度控制在5.5%,同时芯片可通过DIM引脚实现模拟调光和PWM调光,优化后的芯片响应速度可使芯片达到很高的调光比。
本文首先对整体电路进行了分析,接着介绍各个重要子模块的设计,最后给出了芯片的整体仿真波形、版图和结论。
1 电路系统原理图1是芯片整体架构以及典型应用电路图。
该电路包括带隙基准、电压调整器、高端电流采样、迟滞比较器、功率管M1、PWM和模拟调光等模块。
此外该芯片还内置欠压和过温保护电路,从而能在各种不利的条件下,有效的保证系统能够稳定的工作。
图1 芯片整体等效架构图从图1中可以看到电感L、电流采样电阻RS、续流二极管D1形成了一个自振荡的连续电感电流模式的恒流LED控制器。
该芯片采用迟滞电流控制模式,因为LED驱动电流的变化就反应在RS两端的压差变化上,所以在电路正常工作时,通过采样电阻RS采样LED中的电流并将其转化成一定比例的采样电压VCS,然后VCS进入滞环比较器,通过与BIAS模块产生的偏置电压进行比较,产生PWM控制信号,再经栅驱动电路从而控制功率开关管的导通与关断。
下面具体分析电路的工作原理。
首先芯片在设计时会内设两个电流阈值IMAX和IMIN。
当电源VIN上电时,电感L和电流采样电阻RS的初始电流为零, LED电流也为零。
这时候,CS_COMP迟滞比较器的输出为高,内置功率NMOS开关管M1导通, SW端的电位为低,流过LED的电流开始上升。
led恒流驱动电源原理
led恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源原理。
LED恒流驱动电源是一种专门用于LED照明的电源,它能够确保LED的电流始终保持在恒定的数值,从而保证LED的亮度和寿命。
LED恒流驱动电源的原理是通过电路控制,使得LED工作时的电流保持不变。
下面将详细介绍LED恒流驱动电源的原理。
首先,LED恒流驱动电源的基本原理是利用电路中的反馈控制,通过对电流进行监测和调节,来保持LED工作时的电流恒定。
在LED恒流电源中,一般会采用电流反馈控制电路,通过检测LED的电流大小,然后通过反馈控制电路来调节电源输出的电流,从而实现LED的恒流驱动。
其次,LED恒流驱动电源的原理还涉及到功率因素校正(PFC)和脉宽调制(PWM)技术。
功率因素校正技术能够提高LED电源的功率因素,减小谐波污染,提高能效;而脉宽调制技术则能够实现对LED电流的精确控制,从而保证LED的亮度稳定。
此外,LED恒流驱动电源还需要考虑温度补偿和过载保护等技术。
LED的工作温度会影响其亮度和寿命,因此LED恒流驱动电源需要考虑温度补偿技术,来保证LED在不同温度下都能够保持恒定的亮度。
同时,LED恒流驱动电源还需要具备过载保护功能,以防止LED因过流而损坏。
总的来说,LED恒流驱动电源的原理是通过电路控制和反馈控制来实现LED的恒流驱动。
在设计LED恒流驱动电源时,需要考虑功率因素校正、脉宽调制、温度补偿和过载保护等技术,以确保LED的亮度和寿命。
LED恒流驱动电源在LED照明中具有重要的作用,能够提高LED的稳定性和可靠性,同时也能够提高LED照明系统的能效和光品质。
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例大功率LED恒流驱动电路是一种用于供电给高功率LED灯的电路,其主要功能是保证LED灯的亮度和寿命稳定,并提供可靠的电流供应。
在设计和分析大功率LED恒流驱动电路时,需要考虑电路的功率、效率、稳定性、保护措施等方面的因素。
本文将介绍大功率LED恒流驱动电路设计的分析与实例,并探讨其重要考虑因素。
首先,大功率LED恒流驱动电路的设计要考虑电源的选择。
由于大功率LED需要较高的电流和电压供应,常见的电源如开关电源或恒流电源可满足要求。
开关电源具有调节和保护功能,但也存在噪音和电磁干扰等问题。
而恒流电源具有稳定的电流输出,但需要进行功率调节以适应不同的照明需求。
其次,大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑恒流源的选择。
恒流源可采用电流源或电压源,其中电流源更常用。
电流源可采用电流反馈调节的方式,通过采样和比较输入和输出电流来实现恒流输出。
电流反馈调节可采用稳压二极管或运放等方式,实现电流控制。
此外,大功率LED恒流驱动电路的保护措施也需要考虑。
由于LED灯具的亮度和寿命对电流的稳定性要求较高,因此需加入过流保护、过压保护和短路保护等功能。
过流保护可通过采用电阻、保险丝或电流检测电路来实现;过压保护可通过电压检测电路实现;短路保护可通过故障检测电路实现。
这些保护措施可提高电路的稳定性和可靠性。
最后,以一款具体的大功率LED恒流驱动电路为例进行分析。
该电路采用开关电源作为电源,并使用电压型恒流源。
电流反馈调节采用稳压二极管。
保护措施包括过流保护、过压保护和短路保护。
采用超级二极管进行过压保护,电源采用恒定输出电压的可调模式。
过流保护采用电流检测电路,通过检测电流超过一定值时,自动切断电源。
短路保护采用故障检测电路,通过检测负载端是否接通来实现。
在实际应用中,大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑效率问题。
高效率的恒流驱动电路可以减少能源消耗和热量产生,提高整个LED照明系统的效率。
恒压恒流LED照明驱动原理
恒压恒流LED照明驱动原理恒压恒流(LED)照明驱动是一种用于供电LED灯具的电路设计,在电气设计中非常重要。
它的工作原理是通过控制电压和电流的输出,使得LED灯具能够稳定地工作在指定的电压和电流范围内。
下面将详细讨论恒压恒流(LED)照明驱动的原理。
驱动电源的设计恒压恒流(LED)照明驱动的第一步是设计驱动电源。
驱动电源需要提供一个稳定的直流电压,以供电给LED灯具。
为了保证电压的稳定性,通常采用开环或闭环反馈控制的方式。
开环控制通过调节输入电压来控制输出电压的稳定性。
闭环控制则通过使用反馈电路,将输出电压与参考电压进行比较并调节输入电压来保持输出电压的稳定性。
恒压控制恒压控制是恒压恒流(LED)照明驱动的一项重要功能。
它的作用是确保输出电压能够维持在设定的恒定值。
恒压控制通常通过采用稳压电路来实现,如电压稳压芯片、电阻分压器等。
稳压电路将供电电压与控制电路相连,根据设定值和反馈电压的比较结果来控制输入电压的调节。
恒流控制恒流控制是恒压恒流(LED)照明驱动的另一个重要功能。
它的作用是确保输出电流能够维持在设定的恒定值。
恒流控制通常通过使用电流源和电流调节电路来实现。
电流源是一个能够提供恒定电流的电路元件,通过与LED并联来保持输出电流的稳定性。
电流调节电路则根据反馈电压与设定值的比较结果来调节电流源的输出。
过电压保护过电压保护是恒压恒流(LED)照明驱动中的一个重要功能,它的作用是在输出电压高于设定值时,能够自动切断供电。
过电压保护通常通过使用过电压保护器、浪涌保护器等来实现。
这些保护器能够监测输出电压,并在电压超过设定值时自动断开电流通路,以保护LED灯具免受损坏。
过流保护过流保护是恒压恒流(LED)照明驱动中的另一个重要功能,它的作用是在输出电流高于设定值时,能够自动切断供电。
过流保护通常通过使用过流保护器、保险丝等来实现。
这些保护器能够监测输出电流,并在电流超过设定值时自动切断电流通路,以保护LED灯具免受过载损坏。
led恒流驱动电源课程设计
led恒流驱动电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LED的基本工作原理及特性,掌握恒流驱动电源在LED应用中的重要性。
2. 学生能够掌握恒流源电路的基本构成、工作原理及其在LED驱动中的应用。
3. 学生能够了解并描述不同类型的LED恒流驱动电源电路,以及它们在实际应用中的优缺点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的LED恒流驱动电源电路,并进行仿真或实验操作。
2. 学生能够通过计算和实践,掌握LED串联、并联电路中电流、电压的分配,并能够合理选择电路元件。
3. 学生能够分析和解决LED恒流驱动电源中可能出现的问题,优化电路设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学原理的积极性。
2. 增强学生的环保意识,理解LED作为绿色光源在节能减排中的重要作用。
3. 培养学生的团队协作精神,通过合作设计电路,提高沟通与协作能力。
本课程针对高年级电子技术相关专业学生设计,课程性质为理论与实践相结合的综合性课程。
学生应具备一定的电子电路基础知识,能够理解并应用复杂电路原理。
教学要求强调知识与实践相结合,注重培养学生的动手能力和创新能力,通过课程学习,使学生达到既定的学习成果,为将来的专业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. LED工作原理及其特性- LED的光电特性- LED的伏安特性- LED的应用领域2. 恒流驱动电源的原理- 恒流源的定义与作用- 恒流源电路的基本构成- 恒流源在LED驱动中的应用3. LED恒流驱动电源电路设计- 串联与并联LED电路分析- 恒流源电路的设计与计算- 电路元件的选择与应用4. 常见LED恒流驱动电源电路分析- 线性稳流源电路- 开关稳流源电路- 不同电路类型的优缺点对比5. LED恒流驱动电源的制作与调试- 电路图的绘制- 仿真软件的使用- 实际电路的搭建与调试6. 故障分析与优化- 电路故障诊断- 优化电路设计- 提高电源的可靠性和稳定性教学内容依据课程目标进行选择,注重科学性和系统性。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是半导体发光元件,由于其高效、长寿命、环保等优点,在照明、显示、指示等领域得到广泛应用。
但是,LED的工作必须在恒流的驱动下才能达到最佳效果,因此需要恒流驱动电源。
本文将介绍LED驱动电源的几种常见的恒流驱动方案。
1.电流源驱动方案电流源驱动方案是最基本、最简单的LED恒流驱动方法。
该方案通过使用电流源(如稳压二极管、晶体管、电流表等)将恒定的电流传送到LED中,从而实现LED的恒流驱动。
这种方案成本低、简单易懂,但是稳定性不高,容易受到环境温度、供电电压等因素的影响。
2.直接驱动方案直接驱动方案是将LED直接连接到恒定电流的电源上,从而实现恒流驱动。
这种方案不需要额外的驱动电路,成本低,但是灵活性差,无法调节电流。
3.变阻驱动方案变阻驱动方案通过改变电阻来调节LED的工作电流,从而实现恒流驱动。
该方案简单易懂,成本较低,但是调节范围有限。
4.PWM调光驱动方案PWM调光驱动方案通过通过调节PWM脉宽来控制LED的亮度,从而实现恒流驱动和调光功能。
该方案具有亮度可调节性高、节能等优点,广泛应用于LED显示屏、背光等领域。
但是,该方案需要专门的PWM调光电路,成本较高。
5.恒流驱动芯片方案总结:LED恒流驱动是保证LED正常工作的重要因素,不同的应用场景需要选择不同的恒流驱动方案。
本文介绍了电流源驱动方案、直接驱动方案、变阻驱动方案、PWM调光驱动方案和恒流驱动芯片方案等几种常见的LED恒流驱动方案。
在选择具体方案时,需要考虑成本、灵活性、调光范围和稳定性等因素。
恒流式LED驱动电源
❖ 恒流源亦称稳流源,它能向负载提供恒定的 电流。理想的电流源,其输出电流值应绝对 不发生变化。但实际的恒流源只能在一定的 范围内(包括温度范围、输入电压范围、负 载变化范围),保持输出电流的稳定性。
❖ 集成恒流源主要包括四大类:固定式恒流源、可调 恒流源、高压恒流源、LED恒流驱动器。
恒流式 LED 驱动器的基本原理
驱动 LED 的方法主要有两种: ❖ 一种是利用一个恒流源直接驱动多只串联的 LED ,
其优点是成本低,但灵活性较差,一旦某只 LED 出 现故障就会影响其他 LED 的正常工作; ❖ 另一种是利用一个恒压源给多个恒流源供电,再由 每个恒流源单独给一路 LED 供电,构成分布式电源, 此方案便于组合,且某一路 LED 发生故障不影响其 他路 LED 的工作,但其成本略高。
照明灯。
最高输入电压为 30V ,输出电流可通过外部电
阻进行编程,典型值为 350mA (极限电流为 500mA ) ,能驱动 3W 的 LED 照明灯。具有电路 简单、成本低廉等优点,适用于低压照明灯、 LED 手电筒、汽车尾灯、方向灯、备用灯及顶灯NUD4001典型应用电路
可编程恒流源NUD4001 的工作原理
NUD4001引脚排列和内部框图
采用SO-8 封装,引脚排列及内部框图如 图所示。
各引脚的功能如下: UI 为输入电压端, GND 端为公共地。 Boost 为升压端,该 端可经过外部 PNP 晶体管来提升驱动电 压,将 LED 电流 ILED 扩展到 700mA ,该 端不用时可以悬空 ( NC )。 RSET为 LED 电流设定端,接外部设定电阻 RSET 。 4 个 Io 均为输出电流端,并联后接 LED 的阳 极。NUD4001内部主要有两大部分:恒流 源,电流设定点电路。
60LED灯恒流驱动电源
60LED灯恒流驱动电源
恒流驱动电源:(提供的是散件,需要自己组装)可以提供约32mA驱动电流,原理图如下,其中BX为保险,该板设计在PCB板上(一段细小的铜箔),不需要另外安装,C1为降压电容,一般为684/400V CBB 电容,C2为滤波电容,值2.2-47uF,100V以上均可,不同批次配置可能不同,R1、R2为泄放电阻,阻值100K-1M均可,功率一般1/4W,R3为限流保护电阻,值一般100欧,1/4W。
输出接LED灯板,注意有正负区别。
(由于电路简单,不再配相关资料,可以参照下图安装)
测试数据:电流约32mA,LED两端电压约90V,功率约3W,由于采用电容降压,本灯效率极高,几乎感觉不到发热。
led恒流驱动电源原理
led恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源是一种用于LED照明应用的电源,其主要功能是提供稳定的电流来驱动LED灯。
LED恒流驱动电源的设计原理是为了满足LED的工作条件,保证LED的亮度和寿命。
一、LED的特性LED是一种半导体器件,其特点是工作电流和电压之间的关系非常敏感。
在正常工作范围内,LED的亮度与电流成正比关系,而与电压关系较弱。
因此,为了保证LED的稳定工作,需要提供一个恒定的电流。
二、恒流驱动电源的工作原理恒流驱动电源通过电路设计来实现对LED的恒流驱动。
其基本原理是利用电流控制元件(如电流调节器、电流源等)来调节电流的大小,使其保持恒定。
在恒流驱动电源中,通常会配备一个反馈电路,用于监测LED的电流,并通过负反馈控制电流的稳定性。
三、恒流驱动电源的组成恒流驱动电源主要由以下几个部分组成:1.输入电源:用于提供电源电压,通常为交流电源,通过整流和滤波电路转换为直流电源。
2.恒流源:用于提供恒定的电流输出,可以采用电流源电路或电流调节器等。
3.反馈电路:用于监测LED的电流,并通过负反馈控制电流的稳定性。
4.保护电路:用于保护LED和电源免受过流、过压等异常情况的影响。
5.输出电路:将恒流源输出的稳定电流传递给LED灯。
四、恒流驱动电源的工作过程恒流驱动电源的工作过程如下:1.输入电源将交流电转换为直流电,并经过滤波电路得到稳定的直流电源。
2.恒流源产生恒定的电流输出,并通过反馈电路监测LED的电流。
3.反馈电路将LED的电流与设定值进行比较,若有偏差,则通过负反馈调节电流源的输出,使LED的电流保持恒定。
4.保护电路监测LED和电源的工作状态,当出现异常情况(如过流、过压等)时,保护电路将采取相应的措施,保护LED和电源的安全。
5.输出电路将恒流源输出的稳定电流传递给LED灯,使LED灯正常工作。
五、恒流驱动电源的优势相比于其他LED驱动方式,恒流驱动电源具有以下优势:1.稳定性高:恒流驱动电源能够提供稳定的电流输出,保证LED的亮度稳定。
反激式LED驱动恒流控制电路设计
反激式LED驱动恒流控制电路设计反激式LED驱动恒流控制电路是一种重要的电路设计,在LED照明应用中广泛使用。
本文将对如何设计反激式LED驱动恒流控制电路进行探讨。
一、反激式LED驱动恒流控制电路的工作原理反激式LED驱动恒流控制电路主要包括输入电源、反激式拓扑结构、功率开关管、LED灯组和反馈电路等部分。
其基本工作原理是将输入电压通过反激式拓扑结构转换为高电压脉冲,由功率开关管输出给LED灯组,驱动LED灯组发出光线。
同时,反馈电路检测LED灯组的电流值,并将电流值与设定电流值进行比较,从而通过反馈信号来调节功率开关管的开关频率及占空比,保持LED灯组的恒流输出。
二、反激式LED驱动恒流控制电路的电路设计1.选择适当的电容和电感元件反激式LED驱动恒流控制电路的拓扑结构类似于反激式电源,因此电容和电感元件的选择是非常重要的。
一般来说,输入电解电容和输出滤波电感的容值应该根据输入电压和输出电流来选定,以保证电路的稳定性和有效性。
2.选择合适的功率开关管功率开关管是反激式LED驱动恒流控制电路中的关键元件,直接影响电路的效率和可靠性。
因此,在选择功率开关管时,需要考虑其工作电压、电流、导通损耗、开关速度等参数,以最大限度地发挥其性能。
3.反馈电路的设计反馈电路是反激式LED驱动恒流控制电路的重要组成部分,通过检测LED灯组的电流并进行反馈控制,实现恒流输出。
一般使用光电耦合器将LED灯组电流转换为电压信号,然后通过差分放大器和比较器将反馈信号送回PWM控制器控制功率开关管,从而实现恒流输出。
三、反激式LED驱动恒流控制电路的应用反激式LED驱动恒流控制电路广泛用于各类LED照明应用,如室内照明、户外照明、电视背光、车灯照明等。
同时,由于其输出电流稳定,可靠性高,还被广泛应用于LED芯片测试和选取中,在LED制造业中具有重要的地位。
总之,反激式LED驱动恒流控制电路的设计与应用是一个非常重要的话题。
led恒流驱动设计方案
led恒流驱动设计方案LED恒流驱动是一种将恒定电流通过LED芯片,从而使LED灯具能够稳定工作的驱动电路。
为了设计出高效、稳定的LED恒流驱动器,以下是一种设计方案。
首先,选择合适的LED恒流驱动芯片。
根据所需的电流和电压范围,选择具有恒流输出功能的驱动芯片。
同时,考虑芯片的工作频率和效率,以确保能够满足LED灯具的要求。
其次,设计电流检测电路。
电流检测电路能够实时检测LED电流的大小,并将其反馈给驱动芯片,从而实现恒流输出。
可以使用电流传感器或电阻来检测电流,然后将检测到的电流信号通过放大电路和滤波电路处理,最终送到驱动芯片。
然后,设计驱动电路。
驱动电路主要包括功率开关和滤波电路。
功率开关通过控制开关管的导通和截止,来调节输出电流的大小。
滤波电路则用于平滑输出电流,避免过大的脉动。
另外,设计过温保护电路。
由于LED的工作温度较高,过热会影响LED的寿命和稳定性。
因此,通过加入温度传感器和过温保护电路,可以在LED温度超过一定阈值时,自动降低输出电流或关断驱动电路,以保护LED的工作稳定性和寿命。
最后,进行整体电路设计和布线。
根据驱动芯片的引脚功能和特性,将各个功能电路按照一定的布线规则进行连接,并保证信号和电源的稳定性和可靠性。
在实际设计中,还需要考虑其他因素,比如输入电压范围、功率因素、EMI(电磁干扰)等。
同时,还要注意选用合适的元器件,比如电感、电容、二极管等。
此外,严格遵守安全标准,确保产品的安全性。
总之,LED恒流驱动设计方案需要综合考虑电流检测、驱动电路、过温保护和整体电路设计等多个因素。
通过合理选择元器件、合理布线和符合相关标准的设计,可以设计出高效、稳定、安全的LED恒流驱动器。
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恒流式LED电源的优化设计与应用LED 由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,近年来在各行业的应用得以快速发展,LED 的驱动电源成了关注热点。
理论上,LED 的使用寿命在10 万h 以上,但在实际应用过程中,由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当,使LED 极易损坏。
针对LED 照明的恒流式电源,首先阐述了LED 电源的基本工作原理,然后根据整体电路的基本架构,给出了整个的设计思路,主要介绍了电磁干扰(EMI)滤波器、有源功率因素校正(APFC) 电路以及散热设计。
最后,介绍了LED 电源在生活中的应用以及今后设计需要解...引言当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会,人们对于城市环境的呼声日益高涨。
据统计,全球照明耗能约占总用电量的20%,绿色照明是节省能源的重要途径,也是人类社会可持续发展的一项重要举措。
近年来,随着LED 技术的发展,LED产品已正式应用在多项大型亮化工程中,例如北京奥运村、北京长安西街、西宁湟水河廊桥、上海大厦、上海高宝金融大厦、青岛鑫江华润酒店、陕西万邦时代广场、中国科技会堂、南京水游城、贵州铜仁瓦窑河大桥及武汉阳逻长江大桥等一大批重要工程。
LED 是电流控制元件,通过流过的电流,直接将电能转变为光能,故也称光电转换器。
因其不存在摩擦损耗和机械损耗,所以在节能方面比一般的光源效率高,但是LED 光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压,它必须配置一个电压转换装置,提供满足其额定的电压、电流,才能正常使用,即LED 驱动电源。
但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同,所以选择合适、高效的LED 驱动电源,才能真正体现LED 光源的高效特性。
1 LED 电源基本工作原理采用隔离变压器、PFC(功率因素校正,PowerFactor Correction)控制实现开关电源,输出恒定的电流和电压,驱动LED 灯。
电路的总体框图见图1。
对于主电路部分,LED 抗浪涌的能力比较差,特别是抗反向电压能力,加强这方面的保护很重要,LED 电源若用于路灯装在户外更要加强浪涌防护。
由于电网负载的启动和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED 的损坏。
因此LED 驱动电源应具有抑制浪涌侵入,保护LED 不被损坏的能力。
EMI 滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块,影响控制电路的正常工作。
三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。
主开关DC/AC 电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。
变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC (无源) 滤波和EMI 滤波,输出LED 路灯需要的直流电。
PWM (脉宽调制) 控制电路采用电压电流双环控制,以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。
反馈网络采用恒流恒压器件和比较器。
反馈信号通过光耦送给PFC 器件(本文选用ST 公司的L6562A)。
由于使用了PFC 器件,可以使模块的功率因数达到0.95以上[2]控制电路根据在输出端进行的取样,通过与预先设定的基准电压进行比较实现对逆变部分的控制,进而改变开关管的输出占空比,实现稳定输出。
另外,根据取样和检测电路,通过控制电路可实现对整机的各种保护。
2 LED 电源设计思路2.1 恒流驱动方式的优势LED 路灯是低电压、大电流的驱动器件,其发光的强度由流过LED 的电流决定。
电流过强会引起LED 的衰减,电流过弱会影响LED 的发光强度。
从理论上来说,理想的LED 驱动方式是采用恒压、恒流,但考虑驱动器的成本增加,因此采用恒流驱动方式是比较理想的LED 驱动方式。
此LED 驱动方式能避免LED 正向电压的改而引起电流变动,同时恒定的电流使LED 的亮度稳定,可以保证大功率LED使用的安全性,达到理想的发光强度。
2.2 EMI 滤波器的设计由于开关电源工作在通断状态,会有很多快速瞬变过程,它本身就是一种EMI 源,它产生的EMI信号有很宽的频率范围,又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备,则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。
以下从开关电源的工作原理出发,探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计。
EMI 滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器,它能让低频的有用信号顺利通过,而对高频干扰有抑制作用。
怎样才能抑制这些高频干扰信号呢?无非就是要在信号进入设备之前把它遏制。
亦即,在输入电路部分对高频干扰形成所谓的阻抗失配。
失配越厉害,实现的衰减越理想,得到的插入损耗特性就越好。
即如果噪音源内阻是低阻抗的,则与之对接的EMI 滤波器的输入阻抗应该是高阻抗(如电感量很大的串联电感);如果噪音源内阻是高阻抗的,则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗(如容量很大的并联电容)。
这个原则也是设计抑制开关电源EMI 滤波器必须遵循的[3]。
几乎所有设备的传导干扰都包含共模干扰和差模干扰,开关电源也不例外。
共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的;而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。
通常,线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。
由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转变,情况十分复杂。
在实际使用中,由于设备所产生的杂讯中共模和差模的成分不同,所采用的滤波电路也有变化,可适当增加或减少滤波元件。
具体电路的调整一般要经过EMI 试验后才能有满意的结果,此外安装滤波电路时一定要保证接地良好,并且输入端和输出端要良好隔离,否则起不到滤波的效果。
考虑到将交流电直接整流滤波后给开关电源供电时,由于PWM 直流- 直流变换将使交流电网侧功率因数恶化,对交流电网不利。
造成常规开关电源功率因数低的根源是整流电路后的滤波电容使输入电流变为尖脉冲。
如果整流电路后面不加滤波电路,仅为阻性负载时,输入电流即为正弦波,并与电源电压同相位,功率因数为1。
功率因数校正技术的基本思想是将整流器与滤波电容隔开,使整流电路由容性负载变为阻性负载[4]。
人们经过努力研制了PFC 电路,该种电路将交流电压经全波整流和滤波得到的直流电压进行直流直流变换,并使输入电流平均值自动跟随全波整流的直流基准电流,且保持输出电压稳定,从而实现对PWM 直流变换器稳压输出和接近单位输入功率因数。
目前的PFC 有两种,分别为被动式PFC(也称无源PFC) 和主动式PFC (也称有源式PFC)。
被动式PFC 一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数;被动式PFC 包括静音式被动PFC 和非静音式被动PFC。
被动式PFC 的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。
而主动式PFC,也就是有源功率因素校正电路则由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用元件或集成电路去调整电流的波形,对电流与电压间的相位差进行补偿。
一般置于桥式整流器与滤波电容之间,实际上是一种DC-DC 变换器,主要有升压、降压、升压- 降压和回扫型4 种。
其中升压型APFC 变换器在一定输出功率下可减小输出电流,因而可以减小输出滤波电容的容值和体积,同时电路的功率因素高、THD(总电流谐波畸变,Total Harmonic Distortion) 小、效率高、应用最为广泛。
而APFC 可以达到较高的功率因数,通常可达0.98 以上,但成本也相对较高。
此外,APFC 还可用作辅助电源,因此在使用APFC 电路中,往往不需要待机变压器,而且APFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。
本设计采用ST 公司推出的低成本经济型的有源功率因数校正控制器件L6562A,见图2[5]。
LED 是半导体发光,除部分功率转化为光能外,绝大部分功率都转化为热能。
商家为了灯具产品结构的整体优美,往往把电源与LED 灯体结构紧密设计在一起,LED 的发热与电源的发热叠加,这样电源和LED 光源都处在恶劣的工作环境中,当工作环境的温度超过一定的温度时,电源及LED 的寿命会大打折扣。
本设计的LED 驱动电源电路不与散热系统紧贴在一起。
采取了一些散热措施:①LED 灯采用铝基板散热;②功率器件均匀排布,尽可能避免将LED驱动电路与散热部分贴近;③抑制封装至印刷电路基板的热阻抗;④提高LED 芯片的散热顺畅性以降低热阻抗。
特别要注意的是,为使开关电源能正常工作,给集成芯片(L6562A) 装上铝板作为散热器,可以均摊热量,增大有效的散热面积,避免因散热不良致使管芯温度超过最高结温,使开关电源无法正常工作,甚至损坏芯片[6]。
散热器通过和芯片表面的紧密接触使芯片的热量传导到散热器,散热器通常是一块带有很多叶片的热的良导体,它的充分扩展的表面使热的辐射大大增加,同时流通的空气也能带走更大的热能。
这种散热设计结构简单、成本低廉,容易自制,但是不宜用于驱动大功率LED 的开关电源。
3 LED 电源的应用在传统光源中,白炽灯、荧光灯、霓虹灯已经随处可见,人们对它们的存在可能已经熟视无睹。
在广告行业当中,霓虹灯的应用已是非常普及,而LED 却应用较少。
实际上,LED 作为新型的电光源,在制作大型发光立体字和发光标识中有着明显的优势。
霓虹灯广告一般控制变压器的输入端,以此进行扫描方式的变化,可以实现扫描或渐变的同步。
另外,由于霓虹灯变压器输出端是输出几kV的高压,所以控制输出端很困难。
而LED 广告一般控制开关电源的输出端,由于开关电源内部有大的电解电容,如果控制输出端时,当输入端断开时,电源内部的电解电容有一个充放电的过程,它能维持输出端LED 继续亮一段时间,这样在整个广告扫描时就会出现不同步的情况。
再之输出电压低,控制输出端成本低,可靠性高。
在电源工作方式的选择上,不同的应用都有相对理想的选择。
比如用于广告工程方面,灯光以渐变、扫描、全彩等为主,对变化亮度的均匀性要求不高,选择LED 电源以恒压式电源为主,不同支路上的LED 灯互相不会产生影响,易于控制,功率可以做到很大;而用于城市景观方面,多数以常亮的方式显示,要求亮度均匀,选择LED 电源以恒流式电源为主,串联在一条支路上的LED 灯的亮度均匀,工作稳定性很高,即通过LED 灯的电流不会因为LED 灯发热造成电流变化。
4 设计LED 电源中面临的主要挑战尽管国内外市场LED 产品处于如火如荼的发展态势,但是由于LED 照明是新兴的产业,目前还没大面积普及和民用化,主要是一些工程试点应用,同时没有可以依照的行业标准,每一家设计的灯具所需求的电源在结构、电气规格上都不一样。
LED驱动电源不可避免的在各方面面临诸多挑战:①散热欠佳会造成LED 光色的改变,使发光效率和寿命明显衰减,尤其是关键器件如电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命[7];②LED 驱动器应挑战更高的转换效率,尤其是在驱动大功率LED 时更是如此,因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散,电源转换效率的过低,影响了LED 节能效果的发挥;③以大调光比高效率地对LED 调光,同时能够保证在高和低亮度时颜色特性恒定;④降低成本,目前在功率较小(1~5 W) 的应用场合,恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3,已经接近了光源的成本,一定程度上影响了市场推广。