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大功率LED驱动电源的设计要素一

发布时间:2020-06-30 17:08:15 阅读: 来源:纸袋厂家

LED(Lighty Emitting Diode),又称发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件。

本文引用地址:近几年,LED技术取得了突飞猛进的发展,在发光亮度和效率方面具有明显的提高,尤其是大功率LED,更被寄以厚望,并逐步取代以往的光源,成为照明领域的新一代绿色光源。它具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点。

然而大功率LED所需的驱动电源为直流的低电压,所以传统上用以驱动灯泡(钨丝)、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED;而普通的降压、稳压电源必须重新改良后,才能适用于驱动大功率LED。

本文根据大功率LED的工作特性,对市场上常见的驱动电源进行分析;提出了在路灯照明领域的应用中,为了能更好的发挥大功率LED的优点,驱动电源必须满足恒流输出、散热、效率、功率因素、过压过流过温保护等多个设计要素。

一、大功率LED的工作特性

下图为正向导通压降(VF)和正向电流的(IF)非线性关系曲线图。由曲线可知,当正向电压超过某个阈值,即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF随着VF的上升而急剧上升;由图可知,大功率LED是低电压、大电流的发光器件,当前大功率LED的最高IF可达1A,而VF一般为2~4V。

由于大功率LED的光特性通常都描述为电流(IF)的函数,而不是电压(VF)的函数。加上LED生产工艺和温度的不同,大功率LED的正向压降(VF)变化范围会出现比较大的波动(最大可达1V以上),而由上图中的VF-IF曲线可知,VF的微小变化会引起较大的IF变化;其LED发光的强度由流过LED的电流决定,电流过强会引起LED的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性和寿命。因此,大功率的LED通常采用恒流源驱动,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。

下图是LED的光通量(φv/lm)和温度(℃)与关系曲线,由下图可知光通量与温度成反比,温度的变化对LED的波长也有一定的影响,因此,良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。

二、恒电压源模式

2.1、工频变压器线性稳压源

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