LED驱动器通用要求

模具抛光LED驱动器通用要求
一、LED驱动器通用要求
高速路收费系统驱动LED 面临着不少挑战,如正向电压会随着温度、电流的变化而变化,而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异;另外,LED 的“点”也会随着电流及温度的变化而漂移。
应用中通常会使用多颗LED,这就涉及到多颗LED 的排列方式问题,通常的排列方式有串联、并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式。
如何排列,要考虑用于需要“相互匹配的”LED 正向电压的应用,并获得其它优势。对于单串LED,因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”,均提供极佳的电流匹配性能。在交叉连接中,如果其中某个LED 因故障开路,电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍,从而尽量减少对整个电路的影响。
图1:常见的LED组合方式
LED 的排列方式及LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED 的电流,而无论输入及输出电压如何变化。
磨煤机衬板LED驱动器基本的工作电路示意图如图2 所示,其中所谓的“隔离”表示交流线路电压与LED(即输入与输出)之间没有物理上的电气连接,最常用的是采用变压器来电气隔离,而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。
图2:LED驱动电源基本工作原理示意图
在LED 照明设计中,AC-DC 电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置:
1) 整体式(integral)配置,即两者融合在一起,均位于照明灯具内,这种配置的优势包括优
化能效及简化安装等;
1-溴芘
2) 分布式(distributed)配置,即两者单独存在,这种配置简化安全考虑,并增加灵活性。
保温炉
LED 驱动器根据不同的应用要求,可以采用恒定电压(CV)输出工作,即输出为一定电流范围下钳位的电压;也可以采用恒定电流(CC)输出工作,输出的设计能严格限定电流;也可能会采用恒流恒压(CCCV)输出工作,即提供恒定输出功率,故作为负载的 LED 的正向电压确定其电流。
总的来看,LED 照明设计需要考虑以下几方面的因素:
输出功率:涉及LED 正向电压范围、电流及LED 排列方式等
⌝电源:AC-DC 电源、DC-DC 电源、直接采用AC 电源驱动
⌝功能要求:调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制
其他要求:能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标准及可靠性等⌝
更多考虑因素:机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等⌝
二、LED 驱动电源的拓扑结构
采用AC-DC 电源的LED 照明应用中,电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能,而脉宽调制(PWM)稳压器用于控制电源转换。
可以采用的LED 驱动方式有电阻型、线性稳压器及开关稳压器等
开关稳压器具有更高的能效,与电压无关,且能控制亮度,不足则是成本相对较高,复杂度也更高,且存在电磁干扰(EMI)问题。
采用交流电源直接驱动LED 的方式近年来也获得了一定的发展,其应用示意图参见图5。这种结构中LED 串以相反方向排列,工作在半周期,且LED 在线路电压大于正向电压时才导通。这种结构具有其优势,如避免AC-DC 转换所带来的功率损耗等。但是,这种结构中LED 在低频开关,故人眼可能会察觉到闪烁现象。此外,在这种设计中还需要加入LED 保护措施,使其免受线路浪涌或瞬态的影响。
三、 功率因数校正
美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR)固态照明(SSL)规范中规定任何功率等级皆须强制提供功率因数校正(PFC)。这标准适用于一系列特定产品,如嵌灯、橱柜灯及台灯,其中,住宅应用的LED 驱动器功率因数须大于0.7,而
商业应用中则须大于0.9;但是,这标准属于自愿性标准。欧盟的IEC61000-3-2 谐波含量标准中则规定了功率大于25 W 的照明应用的总谐波失真性能,其最大限制相当于总谐波失真(THD)< 35%,而功率因数(PF)>0.94。
五、驱动器标准
LED 驱动器本身也在不断演进, 着重于进一步提高能效、 增加功能及功率密度。 美国“能源之星”的固态照明规范提出的是照明器具级的能效限制,涉及包括功率因数在内的特定产品要求。而欧盟的IEC 61347-2-13 (5/2006)标准针对采用直流或交流供电的LED模块的要求包括:
最大安全特低电压(SELV)工作输出电压≤25 Vrms (35.3⌝ Vdc)
不同故障条件下“恰当”/安全的工作⌝
润滑油分析仪故障时不冒烟或易燃⌝

本文发布于:2024-09-22 18:19:57,感谢您对本站的认可!

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