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详细解读LED驱动电源方案(详细解读led驱动电源方案设计)

发布:2024-09-22 浏览:50

核心提示:一、什么是LED LED(Light Emitting 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

一、什么是LED LED(Light Emitting 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、解决问题的方法与可行性分析解决问题的方法可用自复位过流保护器WHPTC元件。
如果用WHPTC过流保护器作保护,将是另外一种结果,从原理可知,当电路的电流超过规定值时会讯速的自动保护,在排除故障后又自动复位,无需人工更换。
对LED而言,电压的变化不是LED损坏的直接原因,而电流的增大才是LED的真正杀手。
显而易见,利用WHPTC的这个特性,在LED的电路保护上具有绝对的优势,让简易电源供电变为现实。
实践证明,在LED电路出现故障以前就有效保护了。
在简易电源上,这个优势特别突出。
对如下3图分析可见,因有了WHPTC后可省去恒流、恒压电路, LED的质量也提高了。
器件成本、生产成本、故障率、服务成本等,都大大降低。
也大大增加了产品的市场竞争力。
所以谁先使用WHPTC,谁先占领市场。
四、使用WHPTC前后的拓扑结构比较图浅谈LED产品老化我们在应用LED时经常会出现这样种问题,LED焊在产品上刚开始的时候是正常工作的,但点亮一段时间以后就会出现暗光、闪动、故障、间断亮等现象,给产品带来严重的损害。
引起这种现象的原因大致有:1.应用产品时,焊接制程有问题,例如焊接温度过高焊接时间过长,没有做好防静电工作等,这些问题95%以上是封装过程造成。
2.LED本身质量或生产制程造成。
预防方法有:1.做好焊接制程的控制。
2.对产品进行老化测试。
老化是电子产品可靠性的重要保证,是产品生产的最后必不可少的一步。
LED产品在老化后可以提升效能,并有助于后期使用的效能稳定。
LED老化测试在产品质量控制是一个非常重要的环节,但在很多时候往往被忽视,无法进行正确有效的老化。
LED老化测试是根据产品的故障率曲线即浴盆曲线的特征而采取的对策,以此来提高产品的可靠性,但这种方法并不是必需的,毕竟老化测试是以牺牲单颗LED产品的寿命为代价的。
LED老化方式包括恒流老化及恒压老化。
恒流源是指电流在任何时间都恒定不变的。
有频率的问题,就不是恒流了。
那是交流或脉动电流。
交流或脉动电流源可以设计成有效值恒定不变,但这种电源无法称做「恒流源」。
恒流老化是最符合LED电流工作特征亲羁蒲У腖ED老化方式;过电流冲击老化也是厂家最新采用的一种老化手段,通过使用频率可调,电流可调的恒流源进行此类老化,以期在短时间内判断LED的质量预期寿命,并且可挑出很多常规老化无法挑出的隐患LED。
有效防止高温失灵-PTC热敏电阻用作LED限流器近年来,发光二极管(简称LED)的发展已取得巨大进步:已从纯粹用作指示灯发展为光输出达100流明以上的大功率LED。
不久之后,LED照明的成本将降至与传统冷阴极荧光灯(简称CCFL)类似的水平。
这使得人们对LED的下述应用兴趣日浓:汽车照明灯、建筑物内外的LED光源、以及笔记本电脑或电视机LCD屏的背光。
大功率LED技术的发展提高了设计阶段对散热的要求。
就像所有其它半导体一样,LED不能过热,以免加速输出的减弱,或者导致最坏状况:完全失效。
与白炽灯相比,虽然大功率LED具有更高效率,但是输入功率中相当大的一部分仍变成热能而非光能。
因而,可靠的运作就需要良好的散热,并要求在设计阶段就考虑高温环境。
设计LED驱动电路尺寸时,也必须考虑温度因素:必须选择其正向电流,以确保即使环境温度达到最高值,LED芯片也不会过热。
随着温度的升高,就需要通过降低最高容许电流,即降低额定值,来实现降温。
LED制造商把降额曲线纳入其产品规格中。
有关此类曲线,参见图1。
五、为什么首选楼道灯来应用LED1, 目前比较而言,LED的售价还较高,楼道灯是共用设施,共同承担大家就能接受。
2,楼道灯现在普遍是使用白炽灯,若换用LED灯,节电的效果就特别明显。
3,楼道灯在白天是熄灭的。
晚上就频繁的启动或关断。
不要说是节能灯,就是白炽灯都会很快的玩完。
但是LED灯却是不怕,因为它的发光机理与白炽灯和节能灯都不同,就恰恰非常的适应在高速的开关工作状态,绝对不会因为是这个原因而损坏。
4,LED灯的寿命很长,就免除了楼道灯经常需要维修的尴尬状况。
5, 楼道灯是物业交电费,投入是一次性的,节约80%的电费是长期的,物业部门最合算。
六、LED灯能直接替换现在的楼道灯吗?不能。
由于现在大家使用的楼道灯是白炽灯,根本就无法用LED灯或节能灯去替换,所以如果要换用LED灯就必须也要同时换用声光控开关。
现在有专用的一体化的LED声光控楼道灯,直接就使用220V的市电,非常方便使用。
我们将强烈建议楼道灯的使用电压用直流的24V,其好处和原因我们会另文介绍。
随着技术发展和成本的降低,LED灯取代节能灯也就成为必然的了。
七、LED驱动电源的分类及特性1、按驱动方式可分为两大类:(1)恒流式:a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;b、 恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。
c、 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高。
d、应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量;(2)稳压式:a、当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;b、 稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。
c、以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;d、 亮度会受整流而来的电压变化影响。
2、按电路结构方式分类(1)电阻、电容降压方式:通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,容易损坏芯片。
易受电网电压波动的影响,电源效率低、可靠性低。
(2)电阻降压方式:通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,不容易做成稳压电源,降压电阻要消耗很大部分的能量,所以这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低。
(3)常规变压器降压方式:电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。
(4)电子变压器降压方式:电源效率较低,电压范围也不宽,一般180~240V,波纹干扰大。
(5)RCC降压方式开关电源:稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可以做到70%~80%,应用也较广。
由于这种控制方式的振荡频率是不连续,开关频率不容易控制,负载电压波纹系数也比较大,异常负载适应性差。
(6)PWM控制方式开关电源:主要由四部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。
PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件导通的脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流稳定(即相应稳压电源或恒流电源)。
电源效率极高,一般可以做到80%~90%,输出电压、电流稳定。
一般这种电路都有完善的保护措施,属高可靠性电源。
从以上介绍可以看出PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的LED电源。

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