LED驅(qū)動電源 是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
而LED驅(qū)動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。
中文名稱 | LED驅(qū)動電源 | 外文名稱 | LED drive power |
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品牌 | 萊電科技,新創(chuàng)銘電子科技 | 效率 | >90% |
(1)恒流式:
a、恒流驅(qū)動電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著負(fù)載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化,負(fù)載阻值小,輸出電壓就低,負(fù)載阻值越大,輸出電壓也就越高;
b、恒流電路不怕負(fù)載短路,但嚴(yán)禁負(fù)載完全開路。
c、恒流驅(qū)動電路驅(qū)動LED是較為理想的,但相對而言價格較高。
d、應(yīng)注意所使用最大承受電流及電壓值,它限制了LED的使用數(shù)量;
(2)穩(wěn)壓式:
a、當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項參數(shù)確定以后,輸出的電壓是固定的,而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化;
b、穩(wěn)壓電路不怕負(fù)載開路,但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路。
c、以穩(wěn)壓驅(qū)動電路驅(qū)動LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;
d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。
(3)脈沖驅(qū)動
許多LED應(yīng)用都需要具備調(diào)光功能,比如LED背光或建筑照明調(diào)光。通過調(diào)整LED的亮度和對比度可以實現(xiàn)調(diào)光功能。簡單地降低器件的電流也許能夠?qū)ED發(fā)光進(jìn)行調(diào)整,但是讓LED在低于額定電流的情況下工作會造成許多不良后果,比如色差問題。取代簡單電流調(diào)整的方法是在LED驅(qū)動器中集成脈寬調(diào)制(PWM)控制器。PWM的信號并不直接用于控制LED,而是控制一個開關(guān),例如一個MOSFET,以向LED提供所需的電流。PWM控制器通常在一個固定頻率上工作并且對脈寬進(jìn)行調(diào)整,以匹配所需的占空比。當(dāng)前大多數(shù)LED芯片都使用PWM來控制LED發(fā)光,為了確保人們不會感到明顯的閃爍,PWM脈沖的頻率必須大于100HZ。PWM控制的主要優(yōu)點是通過PWM的調(diào)光電流更加精確,最大程度地降低LED發(fā)光時的色差。
(4)交流驅(qū)動
交流驅(qū)動器根據(jù)不同的應(yīng)用也可分為降壓型、升壓型、變換器3種類型。交流驅(qū)動器和直流驅(qū)動器的區(qū)別除了需要對輸入的交流屯進(jìn)行整流濾波之外,從安全角度考慮還存在-個隔離和不隔離的問題。
交流輸入驅(qū)動器主要用于改型燈:對十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟狀反射,是專業(yè)舞臺上的一種常見燈具)燈、標(biāo)準(zhǔn)燈泡等而言,它們在100V、120V或230V的交流輸入下運行;而對于MR16燈而言,則需要在12V的交流輸入下工作。由于存在某些復(fù)雜的問題,如標(biāo)準(zhǔn)三端雙向可控硅開關(guān)或前沿后沿調(diào)光器的調(diào)光能力問題,以及與電子變壓器(從交流線電壓生成MR16燈工作時的12V交流電)的兼容性問題(即無閃爍操作),因此,與直流輸入驅(qū)動器相比,交流輸入驅(qū)動器所涉及的領(lǐng)域更為復(fù)雜。
交流供電(市電驅(qū)動)應(yīng)用于LED驅(qū)動,一般要經(jīng)過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓(或穩(wěn)流)等環(huán)節(jié),使交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,然后通過適浩的驅(qū)動電路為LED提供合適的工作電流,還要有高的轉(zhuǎn)換效率、較小的體積和較低的成本,同時解決安全隔離問題??紤]到對電網(wǎng)的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數(shù)問題。對于中小功率的LED,其最佳電路結(jié)構(gòu)是隔離式單端反激變換電路;對于大功率的應(yīng)用,應(yīng)該使用橋式變換電路。
(1)電阻、電容降壓方式:通過電容降壓,在閃動使用時,由于充放電的作用,通過LED的瞬間電流極大,容易損壞芯片。易受電網(wǎng)電壓波動的影響,電源效率低、可靠性低。
(2)電阻降壓方式:通過電阻降壓,受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大,不容易做成穩(wěn)壓電源,降壓電阻要消耗很大部分的能量,所以這種供電方式電源效率很低,而且系統(tǒng)的可靠也較低。
(3)常規(guī)變壓器降壓方式:電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。
(4)電子變壓器降壓方式:電源效率較低,電壓范圍也不寬,一般180~240V,波紋干擾大。
(5)RCC降壓方式開關(guān)電源:穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可以做到70%~80%,應(yīng)用也較廣。由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續(xù),開關(guān)頻率不容易控制,負(fù)載電壓波紋系數(shù)也比較大,異常負(fù)載適應(yīng)性差。
(6)PWM控制方式開關(guān)電源:主要由四部分組成,輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩(wěn)壓控制部分、開關(guān)能量轉(zhuǎn)換部分。PWM開關(guān)穩(wěn)壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)及外接負(fù)載變化的情況下,控制電路通過被控制信號與基準(zhǔn)信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋,調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件導(dǎo)通的脈沖寬度,使得開關(guān)電源的輸出電壓或電流穩(wěn)定(即相應(yīng)穩(wěn)壓電源或恒流電源)。電源效率極高,一般可以做到80%~90%,輸出電壓、電流穩(wěn)定。一般這種電路都有完善的保護(hù)措施,屬高可靠性電源。
驅(qū)動電源按安裝位置可分為外置電源和內(nèi)置電源。
(1)外置電源
顧名思義,外置電源就是把電源安裝在外面的。一般電壓比較高,對人有安全危險的,就需要外置電源。與內(nèi)置電源的區(qū)別就是電源加了一個外殼,常見的有路燈。
(2)內(nèi)置電源
就是把電源安裝在燈具內(nèi),一般都是電壓比較低,12v到24v,對人沒什么安全隱患。這個常見的有球泡燈。
(1)針對LED的特點開發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路,利用集成電路技術(shù)將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值,使得LED能獲得穩(wěn)定的電流,并產(chǎn)生最高的輸出光通量。LED驅(qū)動電源在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。
(2)LED驅(qū)動電源具有智能控制功能,使LED的負(fù)載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預(yù)先設(shè)計的水平上。當(dāng)負(fù)載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時,初級控制IC可以通過控制開關(guān)使負(fù)載電流回到初始設(shè)計值上。
(3)在控制電路電路設(shè)計方面,要向集中控制,標(biāo)準(zhǔn)模塊化,系統(tǒng)可擴(kuò)展性三方面發(fā)展。
(4)在LED光效和光通量有限的情況下,充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點,開發(fā)變色LED燈飾的控制電路。
LED具有很多優(yōu)點,如環(huán)保、節(jié)能、體積小巧、壽命長等,這使得LED在未來的通用照明中將逐步取代傳統(tǒng)的熒光燈和白熾燈。驅(qū)動電源性能是保證LED整體性能的關(guān)鍵,因此必須保證LED驅(qū)動電源具有小巧、長壽命、高可靠性等優(yōu)點。LED的驅(qū)動有以下研究熱點:
1.提高驅(qū)動電源的壽命
LED很重要的優(yōu)點之一是使用壽命長,約為3萬~10萬小時。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電源中含有電解電容,而電解電容的壽命比較短,約為5,000小時,這是制約LED驅(qū)動電源壽命的主要原因,因此在LED驅(qū)動電源中應(yīng)盡可能不采用電解電容。
2.提高驅(qū)動電源的輸入功率因數(shù),減小總諧波失真美國能源部發(fā)布的"能源之星"(ENERGYSTAR)固態(tài)照明文件中規(guī)定:任何功率等級都需要強制進(jìn)行功率因數(shù)校正。這一標(biāo)準(zhǔn)適用于一系列的產(chǎn)品,如臺燈、柜櫥照明燈等等。其中,家庭住宅照明的LED驅(qū)動電源的功率因數(shù)必須大于0.7,商業(yè)照明中必須大于0.9。IEC61000-3-2諧波含量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在大于25W功率等級的照明中應(yīng)滿足總諧波失真(Total Harmonic Distortion,THD)小于35%,功率因數(shù)不小于0.7。這些標(biāo)準(zhǔn)的出臺,對于LED照明的驅(qū)動電源的設(shè)計提出了更高的要求。
3.減小驅(qū)動電源的體積
LED本身比較小巧,這對于便攜式產(chǎn)品非常有利。LED的驅(qū)動電源也應(yīng)該盡量小巧,使其能夠順利裝入LED燈座。在設(shè)計過程中,應(yīng)盡量減小驅(qū)動電源的體積。
4.提高驅(qū)動電源的可靠性
在LED工作過程中,溫度變高、器件老化等非人為因素會對LED本體造成致命的損壞。因此在LED驅(qū)動電源中應(yīng)該加入過壓保護(hù)、過流保護(hù)等保護(hù)電路,對意外事故進(jìn)行應(yīng)急處理,保證LED本體的安全工作。
1.主電流回路PCB盡量短。LAYPCB的經(jīng)驗,及布局,這個沒什么,快速的方法就是多看大廠的作品。
2.優(yōu)化變壓器參數(shù)設(shè)計,減少振鈴帶來的渦流損耗。這個比較難,先要把電磁基礎(chǔ)知識掌握,設(shè)計合理的變壓器,最要緊的是耐心,哪怕是想到能提高0.5%的效率,也要去嘗試。
3.合理選用開關(guān)器件。這個就是成本和性能的平衡了,什么樣的客戶要求,用什么樣的器件,但得合理。如果要效率,毫無疑問COOL MOS ,低VF輸出二極管。
4.輸入EMI部分優(yōu)化設(shè)計如果過安規(guī),這部分考究得比較多,主要就是經(jīng)驗了。
5.選擇高效率的拓補結(jié)構(gòu)這個是方案選型的開始,例如PWM和QR PFM,當(dāng)前提客戶提出效率要求,就要評估選什么樣的拓補。
6.選擇好的電解電容很多人忽略了這個,電解的損耗很大,陳永真老師有個文章中就有詳細(xì)的解說。
7.啟動部分功耗設(shè)計有效率的前提下,就要考慮,目前很多芯片都有HV啟動腳,啟動電流也越做越低,這點就是要對新型器件多了解,當(dāng)然了,還有外加電路無損啟動等,我認(rèn)為不適合LED驅(qū)動。
8.我們可以看見芯片輔助供電優(yōu)化這點在ST的L6562D應(yīng)用文檔中有指出15V為最佳,但LED一般又為寬電壓輸出,所以我的選擇是加一級線性穩(wěn)壓,使芯片工作在15V來降低損耗。
在LED大放異彩的同時,LED驅(qū)動電源則是LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重中之重,LED驅(qū)動電源的壽命、可靠性直接影響了LED光源的長壽命。所以,在LED產(chǎn)業(yè)鏈不斷整合發(fā)展的同時,LED驅(qū)動電源技術(shù)的成熟發(fā)揮著決定性因素。由于LED產(chǎn)業(yè)在最近幾年得到了飛躍式發(fā)展,己逐漸從政府機關(guān)照明方向轉(zhuǎn)向民用照明,得益于國家近期出臺的一系列鼓勵發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)的政策,但由此也帶來了很多問題,LED驅(qū)動電源的問題便暴露出來。LED驅(qū)動電源市場與下游行業(yè),特別是大功率LED路燈的發(fā)展密切相關(guān),但隨著LED各項性能參數(shù)的不斷提升,LED照明市場逐步興起,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,尤其是在2012年,行業(yè)目光從戶外轉(zhuǎn)向室內(nèi)商用照明應(yīng)用的同時,國內(nèi)外市場與客戶對LED驅(qū)動電源也有了更高的要求,特別是電源的效率、功率因數(shù)、壽命、恒流精度、電磁兼容等性能。由于LED的應(yīng)用將逐步從政府工程主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼谜彰髦鲗?dǎo),LED的應(yīng)用將逐步細(xì)分。雖然,號稱單顆LED的壽命就長達(dá)10萬小時的說法已爆破,但LED驅(qū)動電源確實還沒有跟上目前LED的實際壽命。影響LED照明產(chǎn)品推廣是由于LED驅(qū)動電源本身的壽命直接拖累LED照明燈具的壽命;或者驅(qū)動電源的效率不高導(dǎo)致LED照明燈具的效能轉(zhuǎn)換低;亦或者是由于輸出電流電壓的不穩(wěn)定影響了發(fā)光品質(zhì),使得LED照明的綠色節(jié)能優(yōu)勢大打折扣,從而影響了市場的普及。
為了克服上述LED驅(qū)動電源的散熱、壽命等問題,無電解電容LED驅(qū)動解決方案會成為市場的最終選擇。未來的LED驅(qū)動電源將會朝著穩(wěn)定安全、高效率、無電解電容、高度集成化小體積的趨勢發(fā)展。
正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關(guān)系曲線,由曲線可知,當(dāng)正向電壓超過某個閾值(約2V),即通常所說的導(dǎo)通電壓之后,可近似認(rèn)為,IF與VF成正比。見表是當(dāng)前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知,當(dāng)前...
測試項目:1、額定輸出電流下的輸入電壓適應(yīng)范圍;2、輸出帶負(fù)載能力需要的儀器:1、調(diào)壓器2、交流電壓表、直流電壓表和直流電流表
我初接觸LED電源這行業(yè)的工作,現(xiàn)用BF1501這IC設(shè)計三款1x1w(電流320mA),1x3w(電流700mA)和3x1w(電流300mA)的GU10LED驅(qū)動電源。問題:變壓器材料如何選擇和設(shè)計...
LED驅(qū)動電源特點
根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅(qū)動電源的特性要求,在選擇和設(shè)計LED驅(qū)動電源時要考慮到以下幾點:
1.高可靠性 特別像LED路燈的驅(qū)動電源,裝在高空,有防水鋁殼驅(qū)動電源,質(zhì)量好的話不容易壞,減少維修次數(shù)。
2.高效率 LED是節(jié)能產(chǎn)品,驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝 在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu),尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降,所以LED的散熱非常重要。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
3.高功率因數(shù) 功率因數(shù)是電網(wǎng)對負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器,沒有強制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大,但晚上大家點燈,同類負(fù)載太集中,會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動電源,據(jù)說不久的將來,也許會對功率因數(shù)方面有一定的指標(biāo)要求。
4.驅(qū)動方式 現(xiàn)在通行的有兩種:其一是一個恒壓源供多個恒流源,每個恒流源單獨給每路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。另一種是直接恒流供電,LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)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。這兩種形式,在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式,在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。
5.浪涌保護(hù) LED抗浪涌的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng),從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌,有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入,保護(hù)LED不被損壞的能力。
6.保護(hù)功能 電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外,最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋,防止LED溫度過高。
7.防護(hù)方面 燈具外安裝型,電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮,外殼要耐曬。
8.驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命相適配。
9.要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。
隨著LED的應(yīng)用日益廣泛,LED驅(qū)動電源的性能將越來越適合LED的要求。
購買驅(qū)動電源重要的事:
是否帶IC控制芯片,因為IC控制芯片具有防止短路,過壓,過載,過溫等保護(hù)功能。
只要這兩點到位的驅(qū)動電源,質(zhì)量已經(jīng)非常好了。
LED驅(qū)動電源目前存在不足的原因:
(1) 生產(chǎn)LED照明及相關(guān)的技術(shù)人員對開關(guān)電源的了解不夠,做出的電源是可以正常工作,但一些關(guān)鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠,還是有一定得隱患;
(2) 大部分LED電源生產(chǎn)都是從普通的開關(guān)電源轉(zhuǎn)型過來做LED電源,對LED的特點及使用認(rèn)識還不夠;
(3) 關(guān)于LED的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有,大部分都是參考開關(guān)電源和電子整流器的標(biāo)準(zhǔn);
(4) 現(xiàn)在大部分LED電源沒有統(tǒng)一,所以量大部分都比較小。采購量小,價格就偏高,而且元器件供應(yīng)商也不太配合;
(5) LED電源的穩(wěn)定性:寬電壓輸入,高溫和低溫工作,過溫、過壓保護(hù)等問題都沒有一一解決;
LED驅(qū)動電源設(shè)計并不難,但一定要心中有數(shù)。只要做到調(diào)試前計算,調(diào)試時測量,調(diào)試后老化,相信誰都可以搞好LED。
1、LED電流大小
大家都知道LEDripple過大的話,LED壽命會受到影響,影響有多大,但目前沒有具體的指標(biāo)。
2、芯片發(fā)熱
這主要針對內(nèi)置電源調(diào)制器的高壓驅(qū)動芯片,降低芯片的功耗,不要引入額外的功耗,做好散熱。
3、功率管發(fā)熱
關(guān)于這個問題,也見到過有人在論壇發(fā)過貼。功率管的功耗分成兩部分,開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。LED市電驅(qū)動應(yīng)用,開關(guān)損害要遠(yuǎn)大于導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅(qū)動能力和工作頻率有關(guān),所以要解決功率管的發(fā)熱可以從以下幾個方面解決:
A、不能片面根據(jù)導(dǎo)通電阻大小來選擇MOS功率管,因為內(nèi)阻越小,cgs和cgd電容越大。
B、剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動能力了,這里只談頻率的影響。頻率與導(dǎo)通損耗也成正比,所以功率管發(fā)熱時,首先要想想是不是頻率選擇的有點高。當(dāng)頻率降低時,為了得到相同的負(fù)載能力,峰值電流必然要變大或者電感也變大,這都有可能導(dǎo)致電感進(jìn)入飽和區(qū)域。如果電感飽和電流夠大,可以考慮將CCM(連續(xù)電流模式)改變成DCM(非連續(xù)電流模式),這樣就需要增加一個負(fù)載電容了。
4、工作頻率降頻
降頻主要由兩個方面導(dǎo)致。輸入電壓和負(fù)載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大。對于前者,注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置的太高,雖然負(fù)載電壓高,效率會高點。對于后者,可以嘗試以下幾個方面:a、將最小電流設(shè)置的再小點;b、布線干凈點,特別是sense這個關(guān)鍵路徑;c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d、加RC低通濾波吧,這個影響有點不好,C的一致性不好,偏差有點大,不過對于照明來說應(yīng)該夠了。
5、電感或者變壓器的選擇
鑒于大功率發(fā)光二極管工作電壓僅為3V,通過全橋整流將220V交流電變成直流電,在全橋上的電壓降約為1.8V,只驅(qū)動一只發(fā)光二極管工作的電能 利用效率僅為60%。必須把3只以上發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,才能使總的電能利用效率超過80%。
根據(jù)3基色合成白光原理,將紅、綠、藍(lán)3只1W大功率發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,就可以獲得相當(dāng)于3W發(fā)白光的LED所達(dá)到的亮度 。同時還可以組合出6種彩色光線,滿足人們對變換彩光的喜好。
第一:提高壽命,延長燈具使用時間。驅(qū)動電路整體壽命,尤其是關(guān)鍵器件如:電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命;
第二:提高效率,提高燈具的光效。LED驅(qū)動器應(yīng)挑戰(zhàn)更高的轉(zhuǎn)換效率,尤其是在驅(qū)動大功率LED時更是如此,因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散,電源轉(zhuǎn)換效率的過低,影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮;
第三:降低成本,提高可購買性。目前在功率較小(1-5W)的應(yīng)用場合,恒流驅(qū)動電源成本所占的比重已經(jīng)接近1/3,已經(jīng)接近了光源的成本,一定程度上影響了市場推廣。
根據(jù)電網(wǎng)的用電的特點,led特性的要求以及相關(guān)LED產(chǎn)品,在選擇LED驅(qū)動電源時要考慮到以下幾點:
總體原則
a、根據(jù)LED電流和電壓特點,比較理想的是使用恒流驅(qū)動。它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。
b、另外,LED光通量與溫度成反比,所以使用中應(yīng)盡量減少電源發(fā)熱和設(shè)計良好的散熱系統(tǒng)。從而降低LED工作的環(huán)境溫度。
c、為了保證LED產(chǎn)品的整體壽命,必須將LED的結(jié)溫控制在一定的范圍內(nèi),也就是要控制好LED產(chǎn)品的工作環(huán)境溫度。
1 高可靠性
LED產(chǎn)品主要是有LED芯片和電源,散熱外殼,控制電路等組成。其中LED電源的好壞直接影響了產(chǎn)品的好壞。特別是LED路燈產(chǎn)品,由于裝在高空,維修不方便,維修的花費也大。
2 高效率
LED是節(jié)能產(chǎn)品,驅(qū)動電源也要符合節(jié)能的要求。特別是電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu),尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
3 恒流驅(qū)動方式
為了配合LED的伏安特性,所以LED電源必須使用恒流驅(qū)動的方式。
4 浪涌保護(hù)
LED抗沖擊能力比較差,所以要加強這方面的保護(hù)。特別是一些裝在戶外的產(chǎn)品,電網(wǎng)負(fù)載的啟停和雷擊都會對電源有沖擊。因此LED驅(qū)動電源的輸入端要有抑制浪涌的保護(hù)電路,避免開關(guān)瞬間損壞LED。
5 溫度保護(hù)功能
電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外,最好在恒流輸出中增加LED芯片溫度負(fù)反饋,防止LED芯片PN結(jié)溫度過高。
6 LED電源壽命
要提高LED驅(qū)動電源壽命,就需要從多方面來改善:使用較高壽命的電容,提高電源效率,做好電源的散熱功能,優(yōu)化燈具的散熱設(shè)計。LED電源屬于開關(guān)電源,開關(guān)電源的質(zhì)量與可靠性取決于其電路設(shè)計,生產(chǎn)工藝,及器件的質(zhì)量。電解電容是大功率開關(guān)電源中必不可少的組成部分。 而開關(guān)電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命,電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度,電解電容在不同的溫度下其工作壽命差異很大。
7 工作環(huán)境
由于各個地方環(huán)境的不同,要著重考慮LED燈具工作場所的環(huán)境,如:溫度、濕度、安裝位置等。
考慮到電源的工作方式,如果不加軟啟動電路,通電瞬間,輸出會有一個電壓尖峰。為更好的保護(hù)LED,所以需要加軟啟動電路。這一點正是驅(qū)動電源穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素。
《一種OLED驅(qū)動電源裝置》涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種OLED驅(qū)動電源裝置。
《一種OLED驅(qū)動電源裝置》的目的在于提供一種OLED驅(qū)動電源裝置,以解決采用OLED顯示時,電源架構(gòu)共用變壓器導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定、開關(guān)機時序同時開斷導(dǎo)致花屏的問題。
一種OLED驅(qū)動電源裝置,包括與主板和OLED屏連接的電源板,其中,所述電源板包括:待機電路、時序控制模塊、第一轉(zhuǎn)換模塊、第二轉(zhuǎn)換模塊和PFC電路;
所述待機電路用于接通電源后輸出電源電壓給主板和時序控制模塊供電;時序控制模塊根據(jù)主板反饋的開關(guān)機信號啟動PFC電路,PFC電路輸出高壓直流給時序控制模塊、第一轉(zhuǎn)換模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊;時序控制模塊根據(jù)PFC電路輸出的高壓直流、使能信號啟動第一轉(zhuǎn)換模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊,第一轉(zhuǎn)換模塊將高壓直流轉(zhuǎn)換成第一電壓給主板供電,第二轉(zhuǎn)換模塊,用于將高壓直流轉(zhuǎn)換成第二電壓給主板和OLED屏供電;時序控制模塊還控制第一轉(zhuǎn)換模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊的啟動時序,使開關(guān)機信號和使能信號同時穩(wěn)定后點亮OLED屏。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述時序控制模塊包括:
開關(guān)時序控制電路,用于根據(jù)主板反饋的開關(guān)機信號輸出第一電源啟動PFC電路,根據(jù)PFC電路輸出的高壓直流輸出第二電源給使能控制電路和第一轉(zhuǎn)換模塊供電;
使能控制電路,用于根據(jù)主板反饋的使能信號輸出第三電源給第二轉(zhuǎn)換模塊供電;
所述開關(guān)時序控制電路連接PFC電路、使能控制電路、第一轉(zhuǎn)換模塊和主板,所述使能控制電路連接第二轉(zhuǎn)換模塊。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第一轉(zhuǎn)換模塊包括:
第一PWM控制器,用于根據(jù)開關(guān)時序控制電路輸出的第二電源啟動第一變壓器;
第一變壓器,用于將PFC電路輸出的高壓直流轉(zhuǎn)換成第一電壓、輸出給主板供電;
所述第一變壓器連接第一PWM控制器和主板,所述第一PWM控制器連接時序控制模塊。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第二轉(zhuǎn)換模塊包括:
第二PWM控制器,用于根據(jù)使能控制電路輸出的第三電源啟動第二變壓器;
第二變壓器,用于將PFC電路輸出的高壓直流轉(zhuǎn)換成第二電壓、輸出給主板供電;
第二變壓器連接第二PWM控制器和主板,所述第二PWM控制器連接時序控制模塊。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述待機電路還用于接通電源后輸出工作電壓給開關(guān)時序控制電路;所述開關(guān)時序控制電路包括:
第一電源控制子電路,用于根據(jù)主板反饋的開關(guān)機信號將待機電路輸出的工作電壓轉(zhuǎn)換為第一電源來啟動PFC電路;
第二電源控制子電路,用于根據(jù)PFC電路啟動后輸出的高壓直流將所述工作電壓轉(zhuǎn)換為第二電源給使能控制電路和第一轉(zhuǎn)換模塊供電;
所述第一電源控制子電路連接待機電路、主板、PFC電路和第二電源控制子電路,所述第二電源控制子電路連接PFC電路、使能控制電路和第一轉(zhuǎn)換模塊。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第一電源控制子電路包括:第一三極管、第二三極管、第三三極管、第一光耦、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一二極管和第二二極管;所述第一三極管的基極連接主板,第一三極管的發(fā)射極接地,第一三極管的集電極連接第一光耦的第2腳,所述第一光耦的第1腳連接待機電路,第一光耦的第4腳連接待機電路和第二三極管的集電極,第一光耦的第3腳連接第一電阻的一端,所述第一電阻的另一端連接第二三極管的基極、第一二極管的負(fù)極、還通過第二電阻接地,所述第一二極管的正極接地,所述第二三極管的發(fā)射極連接第三三極管的集電極、第三電阻的一端和第二電源控制子電路,所述第三電阻的另一端連接第三三極管的基極、第二二極管的負(fù)極、還通過第四電阻接地,所述第二二極管的正極接地,第三三極管的發(fā)射極連接PFC電路。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第二電源控制子電路包括:第四三極管、分流基準(zhǔn)源和分壓電阻組;所述第四三極管的基極連接分流基準(zhǔn)源的負(fù)極,第四三極管的集電極連接使能控制電路、第一轉(zhuǎn)換模塊和分流基準(zhǔn)源的控制極,第四三極管的發(fā)射極連接第一電源控制子電路,所述分流基準(zhǔn)源的正極接地,所述分壓電阻組的第一端連接PFC電路,分壓電阻組的第二端連接分流基準(zhǔn)源的控制極,分壓電阻組的第三端接地。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第一電源控制子電路還包括第三二極管、第五電阻、第六電阻、第一電容和第七電阻;所述第三二極管的正極連接主板,第三二極管的負(fù)極連接第五電阻的一端,第五電阻的另一端連接第一三極管的基極、還通過第六電阻接地,所述第一電容與第六電阻并聯(lián),所述第七電阻連接在待機電路與第一光耦的第1腳之間。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第二電源控制子電路還包括第八電阻和第九電阻;所述第八電阻的一端連接第四三極管的發(fā)射極,第八電阻的另一端連接分流基準(zhǔn)源的負(fù)極與第九電阻的一端,第九電阻的另一端連接第四三極管的基極。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第二電源控制子電路還包括第四二極管、第十電阻、第五二極管和第四電容;所述第四二極管的負(fù)極連接使能控制電路和第一轉(zhuǎn)換模塊,第四二極管的正極連接第四三極管的集電極、還通過第十電阻連接第五二極管的正極,第五二極管的負(fù)極連接分流基準(zhǔn)源的控制極,第四電容連接在分流基準(zhǔn)源的控制極與地之間。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述第二電源控制子電路還包括第五電容、第十一電阻和第六二極管;所述第五電容連接分壓電阻組的第2端,第六二極管的負(fù)極連接分流基準(zhǔn)源的控制極,第六二極管的正極通過第十一電阻連接分壓電阻組的第2端。
所述的OLED驅(qū)動電源裝置中,所述使能控制電路包括第五三極管、第六三極管、第二光耦、第十二電阻、第十三電阻和第七二極管;所述第五三極管的基極連接主板,第五三極管的發(fā)射極接地,第五三極管的集電極連接第二光耦的第2腳,所述第二光耦的第1腳連接待機電路,第二光耦的第4腳連接第二電源控制子電路和第六三極管的集電極,第二光耦的第3腳連接第十二電阻的一端,所述第十二電阻的另一端連接第六三極管的基極、第七二極管的負(fù)極、還通過第十三電阻接地,所述第七二極管的正極接地,所述第六三極管的發(fā)射極連接第二轉(zhuǎn)換模塊。
《一種OLED驅(qū)動電源裝置》提供的OLED驅(qū)動電源裝置,通過第一轉(zhuǎn)換模塊將高壓直流轉(zhuǎn)換成第一電壓給主板供電,通過第二轉(zhuǎn)換模塊將高壓直流轉(zhuǎn)換成第二電壓給主板和OLED屏供電,使第一電壓和第二電壓相互獨立,避免了電源架構(gòu)共用變壓器導(dǎo)致線路相互干擾、影響的情況,滿足了OLED對電源輸出穩(wěn)定性的要求,提高了OLED的畫質(zhì)效果;同時,由時序控制模塊控制第一轉(zhuǎn)換模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊的啟動時序,使開關(guān)機信號和使能信號同時穩(wěn)定后才點亮OLED屏,改變了傳統(tǒng)電源的開關(guān)機時序,使得電源能夠適應(yīng)OLED快響應(yīng)特性,解決了開關(guān)機時序同時打開或關(guān)斷導(dǎo)致花屏的問題。
本書全面、深入、系統(tǒng)地闡述了LED驅(qū)動電源設(shè)計的入門知識,并給出許多典型設(shè)計與應(yīng)用實例。全書共八章,內(nèi)容主要包括LED及驅(qū)動電源基礎(chǔ)知識,LED驅(qū)動電源的基本原理,LED驅(qū)動電源的設(shè)計與應(yīng)用指南,LED燈具保護(hù)電路的設(shè)計,從中、小功率到大功率及特大功率LED驅(qū)動IC的原理與應(yīng)用。本書遵循先易后難、化整為零、突出重點和難點的原則,從LED驅(qū)動電源的基本原理,到LED驅(qū)動電源各單元電路的設(shè)計,再到整機電路設(shè)計,可幫助讀者快速、全面、系統(tǒng)地掌握LED驅(qū)動電源的設(shè)計方法、設(shè)計要點及典型應(yīng)用。