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诠释LED电源拓扑怎么完美提高LED照明能效

时间:2018-10-15编辑: admin 点击率:

  诠释LED电源拓扑怎么完美提高LED照明能效

   OFweek半导体照明网讯 跟着发光二极管(LED)生产本钱下降,运用也越来越遍及,运用规模由手持设备到轿车、修建照明等范畴。LED的牢靠度高(运用寿数超越五万小时),功率佳(每瓦超越120流明),并具有近乎实时反响的特性,成为极具吸引力的光源。LED可在5奈秒的时刻内产生光,而白热灯泡的反响时刻则是200毫秒,因此轿车工业已将LED运用于煞车灯上。本文将针对LED特性以及驱动LED的折冲景象进行介绍,凯发k8娱乐,深入探讨合适LED驱动及调光的各种切换式电源拓扑,并具体阐明相关长处。

  安稳电流驱动LED保持固定亮度

  LED驱动仍面对许多应战,要保持固定的亮度,需要以安稳电流驱动LED,且不遭到输入电压的影响,相较于白热灯泡单纯接上电池作为电源的应战更大。

  LED具有顺向V-I特性,与二极管景象相似。白光LED的敞开阈值约为3.5伏特,在此阈值之下,经过LED的电流量十分少。超越此阈值之后,电流会以指数办法增强,形成顺向电压递加,LED因此成为具有串联电阻的电压来历模型。不过需要留意,此模型仅在直流电流单一操作的状况下有用,假如LED中的直流电流改动,则模型中的电阻也应该改动,以闪现新的操作电流。在很多顺向电流的状况下,LED中所耗费的电力会提高设备温度,改动顺向压降与动态阻抗,决议LED阻抗时,有必要考虑环境的热度。

  假如LED是由降压稳压器驱动,除了直流电流之外,LED常会传导电感的沟通链波电流,依据所挑选的输出滤波器组织景象而定。这会添加LED中电流的RMS强度,也会添加其功率的耗费,并使结点温度升高,对LED的寿数有严重影响。假如在灯光输出上建立70%的约束作为LED的运用年限,便可添加LED的寿数,由74℃的15,000小时,延长到63℃的40,000小时。LED中功率丢失的断定办法,是将LED电阻乘上RMS电流的平方,加上由均匀电流乘上顺向压降的数值。由于结点温度是由均匀功率所决议,即便呈现很多的链波电流,对功率耗费的影响也很小。举例来说,在降压稳压器傍边,相等于直流输出电流的峰间链波电流(Ipk-pk=Iout),总功率损耗将添加不到10%。假如是大于此程度相当多的状况,则有必要下降供给的沟通链波电流,以保持结点温度及操作寿数。在此有一个有用的根本原则,就是结点温度下降10℃,半导体的寿数就会添加两倍。实际上大部分的规划,由于电感约束的联系,倾向运用低上许多的链波电流。别的,LED中的峰值电流,不该超越制造商指定的最大安全操作额定值。

  LED运用于多种范畴需多种电源拓扑支撑

  表1的信息可供作挑选LED驱动器最佳切换拓扑的参阅。除了这些拓扑之外,也能够运用简略的电流约束电阻或是线性稳压器,不过这些办法通常会耗用过多功率。输入电压规模、驱动的LED数目、LED电流、阻隔、电磁搅扰(EMI)约束以及效能,都是相关的规划参数。大部分的LED驱动电路可分为以下几种拓扑类别:降压、升压、降压升压、SEPIC以及返驰。

  

解析LED电源拓扑怎么完美诠释LED照明能效

  图1显现三个根本电源拓扑的比如,第一张图所显现的降压稳压器,可运用于输出电压永久小于输入电压的景象。图1中,降压稳压器改动金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)的导通时刻,以操控进入LED的电流。可跳过电阻丈量电压以进行电流侦测;电阻与LED为串联状况。驱动MOSFET是本办法在规划上的严重应战,假如从本钱及效能的观念来看,主张运用需要浮接闸极驱动的N信道FET。N信道FET需要运用驱动变压器或是起浮驱动电路,两者都可保持电压高于输入电压。

  

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