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LED驱动电源的分类和特点

2020-11-23 17:39
科技讯
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LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

LED驱动电源的分类

按驱动方式

(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。

LED驱动电源的分类

(3)脉冲驱动

许多LED应用都需要具备调光功能,比如LED背光或建筑照明调光。通过调整LED的亮度和对比度可以实现调光功能。简单地降低器件的电流也许能够对LED发光进行调整,但是让LED在低于额定电流的情况下工作会造成许多不良后果,比如色差问题。取代简单电流调整的方法是在LED驱动器中集成脉宽调制(PWM)控制器。PWM的信号并不直接用于控制LED,而是控制一个开关,例如一个MOSFET,以向LED提供所需的电流。PWM控制器通常在一个固定频率上工作并且对脉宽进行调整,以匹配所需的占空比。当前大多数LED芯片都使用PWM来控制LED发光,为了确保人们不会感到明显的闪烁,PWM脉冲的频率必须大于100HZ。PWM控制的主要优点是通过PWM的调光电流更加精确,最大程度地降低LED发光时的色差。

(4)交流驱动

交流驱动器根据不同的应用也可分为降压型、升压型、变换器3种类型。交流驱动器和直流驱动器的区别除了需要对输入的交流屯进行整流滤波之外,从安全角度考虑还存在-个隔离和不隔离的问题。

交流输入驱动器主要用于改型灯:对十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟状反射,是专业舞台上的一种常见灯具)灯、标准灯泡等而言,它们在100V、120V或230V的交流输入下运行;而对于MR16灯而言,则需要在12V的交流输入下工作。由于存在某些复杂的问题,如标准三端双向可控硅开关或前沿后沿调光器的调光能力问题,以及与电子变压器(从交流线电压生成MR16灯工作时的12V交流电)的兼容性问题(即无闪烁操作),因此,与直流输入驱动器相比,交流输入驱动器所涉及的领域更为复杂。

交流供电(市电驱动)应用于LED驱动,一般要经过降压、整流、滤波、稳压(或稳流)等环节,使交流电源转换为直流电源,然后通过适合的驱动电路为LED提供合适的工作电流,还要有高的转换效率、较小的体积和较低的成本,同时解决安全隔离问题。考虑到对电网的影响,还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对于中小功率的LED,其最佳电路结构是隔离式单端反激变换电路;对于大功率的应用,应该使用桥式变换电路。

按电路结构

(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。

电源安装位置分类

驱动电源按安装位置可分为外置电源和内置电源。

(1)外置电源

顾名思义,外置电源就是把电源安装在外面的。一般电压比较高,对人有安全危险的,就需要外置电源。与内置电源的区别就是电源加了一个外壳,常见的有路灯。

(2)内置电源

就是把电源安装在灯具内,一般都是电压比较低,12v到24v,对人没什么安全隐患。这个常见的有球泡灯。

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