一、LED驱动电源的特点有哪些
1、高可靠性
LED产品主要是由LED芯片和电源、散热外壳和控制电路等组成。其中LED电源的好坏直接影响了产品的好坏。特别是LED路灯的驱动电源,由于装在高空,维修不方便,维修的花费也大。
2、高效率
LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
3、高功率因数
功率因素是电网对负载的要求。一般70W以下的用电器,没有硬性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但是晚上照明量大,同类负载太过于集中,会对电网产生较严重的污染。对于30W~40W的LED驱动电源,或许在以后会对功率因素方面有一定的指标要求。
4、驱动方式
通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,会影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
5、浪涌保护
LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。
6、保护功能
电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高。
7、防护方面
对于安装在户外或者复杂的环境的灯具,电源结构需要有防水、防潮耐高温等要求。
8、安规
LED驱动电源产品需要符合安规标准和电磁兼容的要求。
9、其他
例如LED驱动电源需要与LED寿命相匹配等。
二、led驱动电源如何设计
LED驱动电源设计并不难,但一定要心中有数。只要做到调试前计算,调试时测量,调试后老化,相信谁都可以搞好LED。
1、LED电流大小
大家都知道LEDripple过大的话,LED寿命会受到影响,影响有多大,但没有具体的指标。
2、芯片发热
这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片,降低芯片的功耗,不要引入额外的功耗,做好散热。
3、功率管发热
功率管的功耗分成两部分,开关损耗和导通损耗。LED市电驱动应用,开关损害要远大于导通损耗。开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关,所以要解决功率管的发热可以从以下几个方面解决:
a、不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管,因为内阻越小,cgs和cgd电容越大。
b、剩下的就是频率和芯片驱动能力了,这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想想是不是频率选择的有点高。当频率降低时,为了得到相同的负载能力,峰值电流必然要变大或者电感也变大,这都有可能导致电感进入饱和区域。如果电感饱和电流够大,可以考虑将CCM(连续电流模式)改变成DCM(非连续电流模式),这样就需要增加一个负载电容了。
4、工作频率降频
降频主要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。对于前者,注意不要将负载电压设置的太高,虽然负载电压高,效率会高点。对于后者,可以尝试以下几个方面:
a、将最小电流设置的再小点;b、布线干净点,特别是sense这个关键路径;c、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感;d、加RC低通滤波吧,这个影响有点不好,c的一致性不好,偏差有点大,不过对于照明来说应该够了。
5、电感或者变压器的选择
鉴于大功率发光二极管工作电压仅为3V,通过全桥整流将220V交流电变成直流电,在全桥上的电压降约为1.8V,只驱动一只发光二极管工作的电能利用效率仅为60%。必须把3只以上发光二极管串联起来工作,才能使总的电能利用效率超过80%。
根据3基色合成白光原理,将红、绿、蓝3只1W大功率发光二极管串联起来工作,就可以获得相当于3W发白光的LED所达到的亮度。同时还可以组合出6种彩色光线,满足人们对变换彩光的喜好。