LED知识普及之LED驱动电源详解
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LED驱动电源是LED是LED显示屏中必不可少的一部分，我们常常可以看到绚丽多彩的显示画面，少不了LED驱动电源的“赞助”，那么LED驱动电源到底是何面貌呢?下面编辑就为初入该行的业者提供一些LED驱动电源的相关知识。 1、什么是LED驱动电源 LED 驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。 2、LED驱动电源的特点 (1)高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大 (2)高效率 LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利. (3)高功率因素 功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上使用照明量大，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求. (4)驱动方式 现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电也就是“中科慧宝“改采用的驱动方式，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED 故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。 (5)浪涌保护 LED 抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺，而至于电源及灯具频繁更换，LED 驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。 (6)保护功能 电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高;要符合安规和电磁兼容的要求。 3、按驱动方式分类 (1)恒流式 恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高; 恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路; 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高; 应注意所使用最大承受电流及电压值，它限制了LED的使用数量。 (2)稳压式 当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化; 稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路; 以稳压驱动电路驱动LED，每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均; 亮度会受整流而来的电压变化影响。 4、整体恒流和逐路恒流工作方式优缺点: 与整体恒流相较，逐路恒流虽然缺点比较多，成本也比较高。但是它能真正的起到保护LED和延长LED的寿命，所以逐路恒流才是未来的趋势。 5、LED电源的不足 LED驱动电源目前存在不足的原因： 生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够，做出的电源是可以正常工作，但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够，还是有一定得隐患; 大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源，对LED的特点及使用认识还不够; 目前关于LED的标准几乎没有，大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准; 现在大部分LED电源没有统一，所以量大部分都比较小。采购量小，价格就偏高，而且元器件供应商也不太配合; LED电源的稳定性：宽电压输入，高温和低温工作，过温、过压保护等问题都没有一一解决; 首先是驱动电路整体寿命，尤其是关键器件如：电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命; 是LED驱动器应挑战更高的转换效率，尤其是在驱动大功率LED时更是如此，因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散，电源转换效率的过低，影响了LED节能效果的发挥; 目前在功率较小(1-5W)的应用场合，恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3，已经接近了光源的成本，一定程度上影响了市场推广。 LED驱动电源的两大分类 LED 驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 由于各种规格不同的LED电源的性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正展露出LED光源高效能的特性。因为低效率的LED 电源本身就需要消耗大量电能，所以在给LED供电的过程中就无法凸显LED的节能特点。总之，LED电源在LED工作中的稳定性、节能性、寿命长短，具备重要的作用。 LED的电源有哪些分类呢? 一、LED电源按驱动方式可以分为两大类： A.稳压式： 1、稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负载的增减而变化 2、稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路 3、整流后的电压变化会影响LED的 4、要使每串以稳压电路驱动LED显示亮度均匀，需要加上合适的电阻才可以 B. 恒流式： 1、恒流驱动电路驱动LED是很理想的，缺点就是价格较高 2、恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路 3、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化 4、 要限制LED的使用数量，因为它有最大承受电流及电压值 二、LED电源按电路结构可以分为六类： 1、常规变压器降压： 这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般在45%~60%，因为可靠性不高，所以一般很少用。 2、电容降压： 这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响，电源效率低，不宜LED在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。 3、电子变压器降压： 这种电源结构不足之处是转换效率低，电压范围窄，一般180~240V，波纹干扰大。 4、电阻降压： 这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。因为电路通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量。 5、RCC降压式开关电源： 这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在70%~80%，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹系数较大，异常情况负载适应性差。 6、PWM控制式开关电源： 目前来说，PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高，一般都可以高达80%~90%，并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的LED电源主要由四部分组成它们分别是：输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可靠性电源。 |
