led驱动电源初学者必看(led驱动电源设计入门)

海潮机械 2023-01-04 00:07 编辑:admin 283阅读

1. led驱动电源设计入门

驱动电源就是适配器,需要根据灯的功率和输入电压输出电压电流灯标准值来选型

2. led驱动电源电路

  原始电源有各种形式,但无论哪种电源,一般都不能直接给LED供电。因此,要用LED做照明光源首先就要解决电源变换问题。LED实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件,LED驱动器应具有直流控制、高效率、PWM调光、过压保护、负载断开、小型尺寸,以及简便易用等特性。设计给LED供电的电源变换器时必须要注意以下事项。  ①由于LED是单向导电器件,所以要用直流电流或者单向脉冲电流给LED供电。  ②由于LED是一个具有PN结结构的半导体器件,具有势垒电动势,这就形成了导通门限电压,所以加在LED上的电压值必须超过这个门限电压,LED才会充分导通。大功率LED的门限电压一般在2.5V以上,正常工作时LED的压降为3~4V。  ③LED的电流、电压特性是非线性的。因为流过LED的电流在数值上等于供电电源的电动势减去LED的势垒电动势后再除以回路的总电阻(电源内阻、引线电阻、LED体电阻之和),所以流过LED的电流和加在LED两端的电压不成正比。  ④由于LED的PN结具有负的温度系数,则温度升高时LED的势垒电动势会降低。因此LED不能直接用电压源供电,且必须采取限流措施,否则随着LED工作时温度的升高,电流会越来越大以致损坏LED。  ⑤流过LED的电流和LED的光通量的比值也是非线性的。LED的光通量随着流过LED的电流增加而增加,但却不成正比,越到后来光通量增加得越少。因此,应使LED在一个发光效率比较高的电流值下工作。  另外,LED也和其他光源一样,其所能承受的电功率是有限的。如果加在LED上的电功率超过一定数值,LED可能损坏。由于生产工艺和材料特性方面的差异,同样型号LED的势垒电动势及LED的内阻也不完全一样,这就导致LED工作时的压降不一致,再加上LED势垒电动势具有负的温度系数,因此LED不能直接并联使用。  用原始电源给LED供电有4种情况:低电压驱动、过渡电压驱动、高电压驱动、市电驱动。不同的情况在电源变换器技术的实现上有不同的方案。下面简要地介绍上述几种电源驱动LED的方法。  1.低电压驱动LED  低电压驱动就是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED,如用一节普通干电池或镍铬/镍氢电池驱动LED,其正常供电电压在0。8~1。65V之间。用低电压驱动LED时需要把电压升高到足以使LED导通的电压值♂对于LED这样的低功耗照明器件,低电压驱动法是一种常见的使用情况,如LED手电筒、LED应急灯、节能台灯等。由于受单节电池容量的限制,低电压驱动电源一般不需要很大功率,但要求有最低的成本和比较高的变换效率,考虑到有时有可能需配合一节5号电池工作,故还要其有最小的体积。最佳技术方案是选用电容式升压变换器。  2.过渡电压驱动LED  过渡电压驱动是指给LED供电的电源的电压值在LED压降附近变动,这个电压有时可能略高于LED的压降,有时可能略低于LED的压降。如由一节锂电池或两节串联的铅酸电池构成的电源,电池充满电时其电压在4V以上,电池放电快结束时电压在3V以下,典型应用为LED矿灯。  过渡电压驱动LED的电源变换电路既要解决升压问题,还要解决降压问题,为了配合一节锂电池工作,也需要有尽可能小的体积和尽量低的成本。一般情况下其功率也不大,最高性价比的电路结构是电感式升、降压变换器。  3.高电压驱动LED  高电压驱动是指给LED供电的电源的电压值始终高于LED的压降,常见的电源有6V、12V、24V蓄电池。该方法的典型应用如太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、机动车的灯光系统等。高电压驱动LED要解决降压问题,由于高电压驱动时一般是由普通蓄电池供电的,会用到比较大的功率,如机动车照明和信号灯光,因此应该有尽量低的成本。变换器的最佳电路结构是电感式降压变换器。  4.市电驱动LED  采用市电驱动LED是最有实用价值的驱动方式,也是推广LED在照明领域的应用必须要解决好的问题。用市电驱动LED要解决降压和整流问题,还要有比较高的变换效率,有较小的体积和较低的成本,还应该解决安全隔离问题。考虑到它对电网的影响,还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对中、小功率的LED而言,其最佳电路结构是隔离式单端反激变换器:对于大功率的应用场合,应该使用桥式变换电路。

3. led灯与驱动电源的搭配

LED光源如何和驱动匹配这个其实是一个专业性问题,是现在市面上基本是用的3种方案吧。

第一种就是恒压供电,例如现在很多低压的灯带和灯条,都是12V,或者24V,还有些是5V供电的。电源直接提供稳定的直流电压,因此在LED灯珠端,就需要把电压和灯珠匹配好。比如12V供电,一般白光灯珠都是3颗串一个横流电阻。这样靠这个电阻,以免电流太大,而将灯珠烧坏。

第二种就是以前常用的宽压直流供电。输入110-220V,输出电压是60-90V,电流是恒定的,所以说这个负载端的电压会根据LED数量的多少自动调整电源,比如20个白光灯珠,那电源就自动调整为60V左右电压,如果是30个灯珠,那么电压就自动调整为90V左右的电压。这个是2008-2014年用的最多的方案。现在最流行的是第三种。

4. LED驱动电源设计

一般单颗LED的导通电压红黄光在2.4V左右,蓝绿光在3.6V左右; 但做成照明LED成品,它可能用在直流12V,或者交流100V~240V的电源上,自然需要提供一个恒流或者恒压的电源作为驱动,一个良好的电源驱动可以提高照明LED产品的寿命(即光衰)。 现在LED照明产品中,用恒流电源的比较多。 一般驱动电路包含一个桥式电路,变压线圈,大电容等等关键器件或电路,各个厂家的设计不一,在目的和原理都差不多。

5. led驱动电源功能设计上有哪些要求

要根据你选择的灯珠的要求搭配。比如:你想用一颗5瓦的大功率白光灯珠,驱动电源就要配置为:电压3.6~4.2v,电流650~700ma。另外必须注意恒压(建议取4v左右)、恒流(建议取690MA),还要有足够的散热处理。具体个厂家的LED灯珠供电电压电流有不同的细微差别,要分别对待。