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LED驅動電源的分類和特點介紹

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-26 04:06 ? 次閱讀
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LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發(fā)光的電源轉換器,通常情況下:LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

LED驅動電源的分類

按驅動方式

(1)恒流式

a、恒流驅動電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著負載阻值的大小不同在一定范圍內變化,負載阻值小,輸出電壓就低,負載阻值越大,輸出電壓也就越高;

b、恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開路。

c、恒流驅動電路驅動LED是較為理想的,但相對而言價格較高。

d、應注意所使用最大承受電流及電壓值,它限制了LED的使用數量;

(2)穩(wěn)壓式:

a、當穩(wěn)壓電路中的各項參數確定以后,輸出的電壓是固定的,而輸出的電流卻隨著負載的增減而變化;

b、穩(wěn)壓電路不怕負載開路,但嚴禁負載完全短路。

c、以穩(wěn)壓驅動電路驅動LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;

d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。

LED驅動電源的分類

(3)脈沖驅動

許多LED應用都需要具備調光功能,比如LED背光或建筑照明調光。通過調整LED的亮度和對比度可以實現調光功能。簡單地降低器件的電流也許能夠對LED發(fā)光進行調整,但是讓LED在低于額定電流的情況下工作會造成許多不良后果,比如色差問題。取代簡單電流調整的方法是在LED驅動器中集成脈寬調制(PWM)控制器。PWM的信號并不直接用于控制LED,而是控制一個開關,例如一個MOSFET,以向LED提供所需的電流。PWM控制器通常在一個固定頻率上工作并且對脈寬進行調整,以匹配所需的占空比。當前大多數LED芯片都使用PWM來控制LED發(fā)光,為了確保人們不會感到明顯的閃爍,PWM脈沖的頻率必須大于100HZ。PWM控制的主要優(yōu)點是通過PWM的調光電流更加精確,最大程度地降低LED發(fā)光時的色差。

(4)交流驅動

交流驅動器根據不同的應用也可分為降壓型、升壓型、變換器3種類型。交流驅動器和直流驅動器的區(qū)別除了需要對輸入的交流屯進行整流濾波之外,從安全角度考慮還存在-個隔離和不隔離的問題。

交流輸入驅動器主要用于改型燈:對十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟狀反射,是專業(yè)舞臺上的一種常見燈具)燈、標準燈泡等而言,它們在100V、120V或230V的交流輸入下運行;而對于MR16燈而言,則需要在12V的交流輸入下工作。由于存在某些復雜的問題,如標準三端雙向可控硅開關或前沿后沿調光器的調光能力問題,以及與電子變壓器(從交流線電壓生成MR16燈工作時的12V交流電)的兼容性問題(即無閃爍操作),因此,與直流輸入驅動器相比,交流輸入驅動器所涉及的領域更為復雜。

交流供電(市電驅動)應用于LED驅動,一般要經過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓(或穩(wěn)流)等環(huán)節(jié),使交流電源轉換為直流電源,然后通過適合的驅動電路為LED提供合適的工作電流,還要有高的轉換效率、較小的體積和較低的成本,同時解決安全隔離問題??紤]到對電網的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數問題。對于中小功率的LED,其最佳電路結構是隔離式單端反激變換電路;對于大功率的應用,應該使用橋式變換電路。

按電路結構

(1)電阻、電容降壓方式:通過電容降壓,在閃動使用時,由于充放電的作用,通過LED的瞬間電流極大,容易損壞芯片。易受電網電壓波動的影響,電源效率低、可靠性低。

(2)電阻降壓方式:通過電阻降壓,受電網電壓變化的干擾較大,不容易做成穩(wěn)壓電源,降壓電阻要消耗很大部分的能量,所以這種供電方式電源效率很低,而且系統的可靠也較低。

(3)常規(guī)變壓器降壓方式:電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。

(4)電子變壓器降壓方式:電源效率較低,電壓范圍也不寬,一般180~240V,波紋干擾大。

(5)RCC降壓方式開關電源:穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可以做到70%~80%,應用也較廣。由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續(xù),開關頻率不容易控制,負載電壓波紋系數也比較大,異常負載適應性差。

(6)PWM控制方式開關電源:主要由四部分組成,輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩(wěn)壓控制部分、開關能量轉換部分。PWM開關穩(wěn)壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數及外接負載變化的情況下,控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環(huán)反饋,調節(jié)主電路開關器件導通的脈沖寬度,使得開關電源的輸出電壓或電流穩(wěn)定(即相應穩(wěn)壓電源或恒流電源)。電源效率極高,一般可以做到80%~90%,輸出電壓、電流穩(wěn)定。一般這種電路都有完善的保護措施,屬高可靠性電源。

電源安裝位置分類

驅動電源按安裝位置可分為外置電源和內置電源。

(1)外置電源

顧名思義,外置電源就是把電源安裝在外面的。一般電壓比較高,對人有安全危險的,就需要外置電源。與內置電源的區(qū)別就是電源加了一個外殼,常見的有路燈。

(2)內置電源

就是把電源安裝在燈具內,一般都是電壓比較低,12v到24v,對人沒什么安全隱患。這個常見的有球泡燈。

審核編輯:符乾江
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