LED驅動(dòng)電源特點(diǎn)、驅動(dòng)方式解析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2021-05-31
LED驅動(dòng)電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動(dòng)LED發(fā)光的電源轉換器，通常情況下：LED驅動(dòng)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驅動(dòng)電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。
根據電網(wǎng)的用電規則和LED驅動(dòng)電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動(dòng)電源時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：
1．高可靠性 特別像LED路燈的驅動(dòng)電源，裝在高空，有防水鋁殼驅動(dòng)電源，質(zhì)量好的話(huà)不容易壞，減少維修次數。
2．高效率 LED是節能產(chǎn)品，驅動(dòng)電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。因為L(cháng)ED的發(fā)光效率隨著(zhù)LED溫度的升高而下降，所以L(fǎng)ED的散熱非常重要。
電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發(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 功率因數是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒(méi)有強制性指標。
雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類(lèi)負載太集中，會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動(dòng)電源，據說(shuō)不久的將來(lái)，也許會(huì )對功率因數方面有一定的指標要求。
4．驅動(dòng)方式 通行的有兩種：其一是一個(gè)恒壓源供多個(gè)恒流源，每個(gè)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(huì )略高一點(diǎn)。
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(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，會(huì )影響其他LED運行的問(wèn)題。
這兩種形式，在一段時(shí)間內并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì )較好。也許是以后的主流方向。
5．浪涌保護 LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶(hù)外，如LED路燈。
由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應，從電網(wǎng)系統會(huì )侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì )導致LED的損壞。因此LED驅動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。
6．保護功能 電源除了常規的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過(guò)高。
7．防護方面 燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。
8．驅動(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配。
9．要符合安規和電磁兼容的要求。
隨著(zhù)LED的應用日益廣泛，LED驅動(dòng)電源的性能將越來(lái)越適合LED的要求。
（1）恒流式
a、恒流驅動(dòng)電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著(zhù)負載阻值的大小不同在一定范圍內變化，負載阻值小，輸出電壓就低，負載阻值越大，輸出電壓也就越高；
b、恒流電路不怕負載短路，但嚴禁負載完全開(kāi)路。
c、恒流驅動(dòng)電路驅動(dòng)LED是較為理想的，但相對而言?xún)r(jià)格較高；
d、應注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數量。
（2）穩壓式：
a、當穩壓電路中的各項參數確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著(zhù)負載的增減而變化；
b、穩壓電路不怕負載開(kāi)路，但嚴禁負載完全短路。
c、以穩壓驅動(dòng)電路驅動(dòng)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(huì )受整流而來(lái)的電壓變化影響。
（3）脈沖驅動(dòng)
許多LED應用都需要具備調光功能,比如LED背光或建筑照明調光。
通過(guò)調整LED的亮度和對比度可以實(shí)現調光功能。簡(jiǎn)單地降低器件的電流也許能夠對LED發(fā)光進(jìn)行調整,但是讓LED在低于額定電流的情況下工作會(huì )造成許多不良后果,比如色差問(wèn)題。
取代簡(jiǎn)單電流調整的方法是在LED驅動(dòng)器中集成脈寬調制(PWM)控制器。PWM的信號并不直接用于控制LED,而是控制一個(gè)開(kāi)關(guān),例如一個(gè)MOSFET,以向LED提供所需的電流。
PWM控制器通常在一個(gè)固定頻率上工作并且對脈寬進(jìn)行調整,以匹配所需的占空比。當前大多數LED芯片都使用PWM來(lái)控制LED發(fā)光,為了確保人們不會(huì )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(diǎn)是通過(guò)PWM的調光電流更加精確,最大程度地降低LED發(fā)光時(shí)的色差。
（4）交流驅動(dòng)
交流驅動(dòng)器根據不同的應用也可分為降壓型、升壓型、變換器3種類(lèi)型。交流驅動(dòng)器和直流驅動(dòng)器的區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(gè)隔離和不隔離的問(wèn)題。
交流輸入驅動(dòng)器主要用于改型燈:對十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟狀反射,是專(zhuān)業(yè)舞臺上的一種常見(jiàn)燈具)燈、標準燈泡等而言,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。
由于存在某些復雜的問(wèn)題,如標準三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)或前沿后沿調光器的調光能力問(wèn)題,以及與電子變壓器(從交流線(xiàn)電壓生成MR16燈工作時(shí)的12V交流電)的兼容性問(wèn)題(即無(wú)閃爍操作),因此,與直流輸入驅動(dòng)器相比,交流輸入驅動(dòng)器所涉及的領(lǐng)域更為復雜。
交流供電(市電驅動(dòng))應用于LED驅動(dòng),一般要經(jīng)過(guò)降壓、整流、濾波、穩壓(或穩流)等環(huán)節,使交流電源轉換為直流電源,然后通過(guò)適合的驅動(dòng)電路為L(cháng)ED提供合適的工作電流,還要有高的轉換效率、較小的體積和較低的成本,同時(shí)解決安全隔離問(wèn)題。
考慮到對電網(wǎng)的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數問(wèn)題。對于中小功率的LED,其最佳電路結構是隔離式單端反激變換電路;對于大功率的應用,應該使用橋式變換電路。
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