說到LED照明技術,,時下最熱門的話題莫過於無損光源,無損光源到底蘊藏著什麼秘密?今天禾爍光電研發部陳工就為你詳細道來。
LED無損光源
雖然恆流驅動電源可以起到平均分布的作用,某一併聯電路出現損壞,不影響其它電路正常點亮。但是負載功率的變化,對光源會有一定影響。時間久了,對驅動電源也是一種考驗。
於是,廠家電子工程師與設計研發團隊開始在電路中將穩壓管串聯並聯到電路中。這樣,當電路中某一處出現故障時,電壓發生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。
穩壓管是利用PN結的擊穿區具有穩定電壓的特性來工作的。穩壓二極體的特點是,擊穿後其兩端的電壓基本保持不變。穩壓管反向擊穿後,電流雖然在很大範圍內變化,但穩壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性,穩壓管在電路中能起穩壓作用,使光源不受影響。
為什麼會有一顆LED燈珠損壞,會全都不亮?
出現這樣的情況是電路設計的原因,部分小功率LED燈具會採用串聯電路。即將LED燈珠一顆顆串聯起來,電路簡單,成本降低,售後維修容易。
一、串聯電路
從上圖中我們可以看出,市電經驅動電源穩壓整流輸出到負載,若負載出現擊穿,黑點等損壞情況,即斷路(開路),會導致整個串聯電路中的整串不亮。
用萬用表二極體檔導通任一燈珠正負極,可查看整串電路的情況。
優點:亮度均勻:因為是串聯,所以電路中LED的電流相同。而且,控制器只需輸出一個電流,就能夠點亮串聯的全部LED,電路的結構簡單。
LED串聯電路中如果有一個LED短路,其他LED仍能繼續點亮。
缺點:要求驅動電路的驅動電壓高。例如1個LED的正向壓降(VF)為2V,那麼串聯5個LED的話,電路就需要10V的驅動電壓。串聯得越多,所需驅動電壓越高,而市面上的控制器輸出的電壓是比較固定的幾種,並且高壓驅動的控制器很少。LED串聯電路中如果有一個LED斷路,其他LED就會全部熄滅。
維修
找出損壞的燈珠,用型號功率差不多的替換。實在找不到等值的,直接用錫絲或導線短接即可。
驅動電源所提供的電流,仍然會平均分配給其他所有能發光的燈珠,這樣的多了,時間長了,其他燈珠承受電流增加,或可縮短燈珠其他壽命。
二、並聯電路
如果是並聯,一隻燈壞,其它的也會亮。加到每隻燈的電壓也不會變。其中一隻壞了,只能是用電量減少。
優點:能夠以低電壓同時驅動多個LED。如果是1串聯×5並聯的構造,那麼,2V的驅動電壓可以驅動5個LED燈珠。
當一個並聯LED因某種原因發生故障時,其他串聯的LED可以繼續點亮。也就是說,可以組成不易受故障影響的電路。
缺點:並聯的多個LED的供電電流很難做到相同,所以會導致LED的亮度不均勻。
驅動電路複雜,如果並聯數量是10,就需要為10個LED串布線。而且,按照電路結構,全部LED都必須單獨進行電壓控制和電流控制,從而導致增加成本。
三、串並結合
串聯並聯結合的電路設計,符合目前大功率LED照明燈具的主流。既解決了某一燈珠不亮影響全局的情況,又避免了驅動電壓過高和亮度不均勻的問題。
如上圖所示,10V一串的燈珠做4組並聯到電路中,可將20顆2V的燈珠點亮。
哪種方式更省電?
根據電功率(P=U*I),當功率一定時,電壓越高(在額定設計情況下),而電流越小,但用電量不變。反之,電壓降低,電流增大,也是一樣。
所以沒有哪種方式更省電的說法,驅動電源是根據電路中負載功率及採用串聯並聯或串並組合的實際運用設計的,買到配套的驅動電源才是保證光源壽命的關鍵因素。