提高LED照明驱动电路转换效率方法研究

提高LED照明驱动电路转换效率方法研究
摘要:本文研究了LED电源驱动效率的影响因素,着重讨论的是基于Buck型LED恒流驱动电路电源的效率问题,分别对功率mos管、二极管、电感、以及采样电阻怎样影响效率问题进行了讨论,并且提出提高效率的方式。
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关键词:LED 驱动电路Buck电路效率选择原则
1概述
在当今城市的快速发展,工业化水平不断进步情况下,照明已经是人们生活中和生产中不可或缺的重要组成部分,人们已经离不开光源。当前,照明市场中最为常见的光源是节能灯、日光灯和白炽灯。价格相对最为便宜的是白炽灯,但由于其只有不到10%发光效率,致使其大部分的电能没有转化成光能而转变成了热能,与前两者进行比较克制,日光灯的原理是光电的转换,其原理是比较理想的,当是它的缺点也是存在的,如:发热量大、功率低、含有剧毒汞物质以及其他有害的重金属元素等;其中频闪效果是其最大的危害,它会使人在视觉上产生疲劳感;而节能灯比前两者更加额节能,但是它还是存在着危险:含有剧毒物质,其使用的寿命比较短等方面的问题。对于节能、环保与低碳的理念可以深入人心的当代,人们迫切寻求另一种更好的照明产品。随着技术的不断进步,LED发光二极管逐步应用于各类专业照明领域,也是最先应用在装饰照明上,并且在节能效果上
体现很明显。并在中小尺寸背光模组中替代冷阴极荧光灯,已得到广泛使用。全世界范围内,在保护环境、能源危机的大背景下,LED 作为一种新兴的照明途径,已经被人们所认可。因此对LED灯具驱动器的开发研制就具有很重要的意义。亨润成型机炮筒图
开发LED驱动器,研制新型高效的LED驱动电源,Buck , Boost 以及Buck-Boost等62D3扑结构经常被使用到,而在这其中,Buck 型拓扑结构的驱动电路显得更为简单高效。现本文对Buck电路进行简要分析,说明其效率的影响因素。
如下图所示,这是一个简单buck型的LED驱动电路,主要由5部分组成,即控制芯片Control Unit 、功率mos管Q,肖特基二极管Ds、保持电流平稳的电感L和一个采样电阻Rs。而事实上,整个Buck 电路主要的损耗也在这5部分元件上。下面我对其做一个具体分析。
2 功率mos管选择原则人体红外感应器
3二极管的选择原则
在Buck电路中的二极管Ds作用突出,在mos管关断电源停止供电时,为电感续流,作为续流二极管。而由于工作在高频电路中,所以需要用反向快速恢复的肖特基二极管。当反向电压高出一般肖特
metal dome
基二极管所能承受的范围时,我们可用快速二极管代替。
当mos管导通时,处于关断状态的肖特基二极管被反向偏置,此时不产生功耗。当mos管关断,二极管续流时,它上面产生的功耗为:
其中,为二极管的通过电流为时,相应的正向压降。通讯加密
由此可以看出,二极管的损耗与其正向电压成正比,并且随着占空比的增大而减小。因此,如果在输入电压能够选择的条件下,而LED串压降一定即输出电压不变,想要减小二极管上的损耗,就要使输入电压接近输出电压小。但事实上,每一个芯片能够输出的占空比都存在一个极限值,想要使二极管的耗损达到最小,只有使电路的的控制芯片输出工作在最大占空比。
封装外壳另外还可以应用同步整流技术来减小二极管损耗,这时用导通电阻更低的mos管代替二极管,可以在输出电流较大的情况下显著地减小二极管上的功耗。但这时也出现另一个问题就是性能和成本之间的选择,因为同步整流技术的运用一定会使驱动电路更加复杂,这样就要根据实际需要来做权衡。
4 电感的选择原则
在大功率LED恒流驱动电路中,有效减小LED上的电流纹波的
方法是串联一个大电感,但是电感值的增大必然会带来其直流电阻的增大,这样随之而来也必然会带来较大的损耗。这时就需要综合全面的因素,在性能与效率之间做出取舍。对此有人提出了另一种减
小纹波的方法即为输出LED并联较大的电容。但并联大电容的同时就将意味着降低频率响应,由此,在高精度PWM调光的场合不是很适合。
5 控制芯片和采样电阻的选择
在科技快速发展的当代,LED照明灯具的驱动芯片快速升级换代,目前的芯片多采用200mv左右的比较电压,这样,在采样电阻上的功率损耗并不是很大。

本文发布于:2024-09-21 22:48:00,感谢您对本站的认可!

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