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LED电源:LED电源驱动器详细介绍

LED电源:LED电源驱动器详细介绍

2021-01-23 13:47

LED电源发展历程

随着全球能源危机的日益严重以及气候环境的不断恶化,节能环保已成为全球关注的焦点问题。自上个世纪80年代以来,随着于半导体技术的飞速发展,LED作为新兴光源步入了人们的视线并迅速成为研究热点。而随着LED性能的提高以及生产成本的下降,与传统的的白炽灯、荧光灯相比,LED具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点。因此LED作为一种新型光源引起大家的广泛关注。世界各国纷纷扶持LED产业,将白炽灯和荧光灯逐步替代为LED,目前LED在市场与技术都获得了很大的发展。

在LED大放异彩的同时,LED驱动电源器则是LED产业链发展的保障,LED电源的品质直接制约了LED产品的可靠性。因此在LED产业链逐步完善的今日,LED驱动电源的发展与成熟也至关重要。

各种类型LED电源

LED电源各种类型

LED电源介绍

LED的发光原理是在PN结处有发光层,当有电流流入时,在该处的电子和空穴结合释放出能量,能量以光子的形式发出。从本质上说,LED就是个二极管,因此其在电气特性上与二极管有很多相似之处。

LED电源伏安特性

从图1可以看出,LED具有类似指数形式的伏安特性曲线。LED正向导通后,正向电压的微小波动会引起正向电流较大的波动。而且环境温度,LED的老化等因素也将影响LED的电气性能,LED长期在电流失控状态下,其可靠性和寿命会大大降低,最终失效。因此为保证LED光输出稳定,需要对LED进行恒流驱动,并在不同输入电压和环境干扰下控制输出电流稳定。

LED电源设计要求

1 输出恒流性好

LED电源纹波示意图

由于LED独特的电学特性,其驱动电源必须保证通过LED的电流在任何情况下保持一致(包括输入电压改变、环境温度改变等)。控制LED纹波电流在任何条件下保持在一个可接受的前提下,根据建议如图2,LED的电流纹波最好保持在平均电流的20%之内。

2 使用寿命长

现在LED宣称有接近5万小时的寿命,因此LED驱动电源也必须有与之相匹配的使用寿命,其关键部件(如电解电容)寿命直接影响整体电源的寿命。驱动电源设计不当极易造成其自身损坏,从而导致整个LED灯具的失效。按照目前的实际使用情况,驱动电路是决定LED灯具寿命的主要部件。

3 转换效率高

指有效功率和输入功率的比值。提高LED驱动电源的转换效率,一方面提高灯具整体的光效,达到节能的目的,另一方面能减少由功率耗散的其余功率转化为热量这部分热能的产生,降低电源温度,有效提高驱动的寿命。

4 功率因数高

随着大功率白光LED越来越多地用于通用照明,电网中常常有大量的LED驱动器同时工作。如果这些驱动电源的功率因数较低,就会产生大量无法抵消的三次谐波,造成电网中线上的电流过大,引发故障。因此LED驱动电路的功率因数以及谐波应当满足国标GB/T17625.1-2003

5 安全性高

对于人的安全性,通过变压器实现输入市电和输出的隔离能够在一定程度上提高系统的安全系数。对于LED模组来说,驱动器前端的浪涌电压耦合到电源输出,会造成LED损坏。而同样采用隔离式电源能有效避免浪涌电压耦合的情况发生,提高系统整体的安全性。

6 调光和控制

相比于过去的陶瓷金卤灯和高压钠灯,它们的调光速度很慢,而LED由于其响应速度快等特点,更加适合于调光来实现节能。因此LED驱动电源必须能够支持调光,目前的趋势是将智能调光和控制策略集成于整个LED驱动当中,实现一体化

7 相关标准

性能标准:IEC62384:2006(LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求);

安全标准:IEC61347-2-13:2006(灯的控制装置第14部分:LED模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求);

LED电源趋势:

LED电源可靠性,国内目前技术已经实现高精度电流恒定、谐波小,真正达到电源产品的高可靠性,产品不良率小于万分之五。此外,随着LED驱动电源技术与前几年相比上升了一个台阶,时间智能控制、无极调光、感应控制等智能控制技术也逐渐得到提升,LED的优越性能逐渐得以体现。

LED电源应用在亮化上面

未来LED驱动电源的发展除了对其寿命可靠性有更高的要求外,体积小型化和模块化也是其发展的一个重要方向。随着现代建筑的智能化程度不断提高,对灯的智能调光、精确调光等诉求也必须在驱动电源中得到体现,带智能调光与控制的驱动电路将逐步进入市场。出于对成本的考虑,无线调光技术,例如Zigbee等,将是未来发展的主流。

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