認識LED驅動電源:LED驅動電源的結構、特點、分類

2020-12-03 大年君愛好電子

一、什麼是LED驅動電源

LED驅動電源其實說白了就是電源的一種,只不過是一種特定的電源,這種電源以電壓或者電流來驅動LED發光。因此LED驅動電源輸入部分一般包含幾個部分:工頻市電、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流等;而輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恆定電流源。LED驅動電源核心元件包括輸入濾波器件、開關控制器、電感、MOS開關管、反饋電阻、輸出濾波器件等。另外有些驅動電源還有輸入過壓/欠壓保護開路保護、過流保護等。

二、LED驅動電源特點

1、高可靠性:特別像LED路燈的驅動電源,裝在高空,維修不方便,維修的花費也大;

2、高效率:LED是節能產品,驅動電源的效率要高。對於電源安裝在燈具內的結散熱非常重要。電源的效率高,那麼它的耗損功率也就小,在燈具內部的發熱量就小,燈具的溫升也會小有利於延緩LED的光衰;

3、高功率因素:功率因素是電網對負載的要求。一般70W以下的用電器,沒有硬性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大,但是晚上照明量大,同類負載太過於集中,會對電網產生較嚴重的汙染。對於30W~40W的LED驅動電源,或許在以後會對功率因素方面有一定的指標要求;

4、驅動方式:目前一般有兩種驅動方式:①一個恆壓源供多個恆流源,每個恆流源單獨給每路LED供電。這種方式,組合靈活,一路LED故障,不影響其他LED的工作,但成本會略高一點;②直接恆流供電,LED串聯或並聯運行。它的優點是成本低一點,但靈活性差,還要解決某個LED故障,不影響其他LED運行的問題;

5、浪湧保護:LED抗浪湧的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也就顯得很重要。有些安裝在戶外的LED,比如LED路燈。由於電網負載的啟甩和雷擊的感應,從電網系統會侵入各種浪湧,有些浪湧會導致LED的損壞。所以LED驅動電源要有抑制浪湧的侵入、保護LED不會被損壞的能力。

6、保護功能:電源除了常規的保護功能外,最好在恆流輸出中增加LED溫度負反饋,防止LED溫度過高;

7、防護方面:對於安裝在戶外或者複雜的環境的燈具,電源結構需要有防水、防潮耐高溫等要求;

8、安規:LED驅動電源產品需要符合安規標準和電磁兼容的要求;

9、其他:例如LED驅動電源需要與LED壽命相匹配等。

三、LED驅動電源分類

1、按驅動方式分為恆流式和恆壓式

1)恆流式:恆流式電路特點是輸出電流恆定,輸出電壓隨著負載電阻大小變化而變化,恆流式電源驅動LED是較為理想的方案並且不怕負載短路,LED亮度一致性較好。缺點:成本昂貴、禁止負載完全開路、LED數量不宜過多,因為電源都有最大承受電流以及電壓。

2)恆壓式:恆壓式驅動電路特點是輸出電壓恆定,輸出電流隨著負載電阻大小變化而變化,電壓不會很高。缺點:禁止負載完全短路、電壓波動會影響LED亮度。

2、按電路結構分為電容降壓、變壓器降壓、電阻降壓、RCC降壓、PWM控制式

1)電容降壓:採用電容降壓方式的LED電源容易容易受電網電壓波動的影響,衝擊電流過大,電源效率低,但是結構簡單

2)變壓器降壓:這種方式轉換效率低下,可靠性不高,變壓器笨重

3)電阻降壓:這種方式與電容降壓方式差不多,只不過電阻需要消耗更大的電能,因此電源效率也是比較低下;

4)RCC降壓式:這種方式應用的就多一點,不僅因為它的穩壓範圍寬,同時它的電源利用效率也能達到70%多,但是它的負載電壓紋波較大;

5)PWM控制式:採用PWM這種方式就不得不提一下了,因為就現在而言PWM控制方式設計的LED電源是比較理想的,這種LED驅動電源輸出電壓或電流都很穩定,電源轉換效率也能達到80%,甚至90%以上,值得注意的是,這種電源還可以附加多重保護電路。

3、按輸入輸出是否隔離可分為隔離式和非隔離式

1)隔離式:隔離是為了安全起見,通過變壓器將輸入輸出進行隔離。常見拓撲類型有正激式、反激式、半橋式、全橋式和推挽式等。正激式和反激式拓撲多用於小功率場合,器件少而簡單易行,其中反激式的輸入電壓範圍寬,常與PFC結合在一起,其應用更加廣泛是反激式隔離驅動。

2)非隔離式:隔離型驅動器一般由電池、蓄電池、穩壓電源供電,主要用於可攜式電子產品、礦燈、汽車等用電設備。

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