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LED应用的电源要求是什么?

电源联盟 2018-05-29 14:14 次阅读

LED技术的最新突破使得人们能够生产出可以输出宽谱光的LED,而不再仅仅是传统的红光和绿光的衍生物。因此用在产品中(照明和其他方面)的LED的绝对数量正呈指数型增加。

从手电筒到汽车头灯,再到LCD电视显示器的背光照明,LED的应用正在不断拓展到新的领域。总之,LED应用迅猛增长背后最主要的驱动力是LED技术带来的效率提升(即每瓦耗能可以提供更高流明的照明输出)。

与以前的白炽灯相比,LED有不同的电源要求。此外,根据功率等级和总体系统要求的不同,驱动LED的最好解决方案也不同。

在传统的照明解决方案中(如白炽灯照明),负载呈阻性。功耗以及相应的灯的亮度是加到灯上的电压以及灯的电阻的函数(根据欧姆定律)。

光强会随着输入电压的变化增强或减弱。以汽车头灯为例,当引擎启动时,电池的电压较低,因此头灯会变暗;一旦引擎开始运转,电池的电压会恢复,头灯也随之恢复标准亮度。

LED的与传统白炽灯有着根本的不同。LED的亮度是通过调节LED电流来控制的,而LED负载的电阻则会随着所加负载的不同而变化。LED需要恒定的电流,而不是通过恒定电压和电阻来保持恒定的亮度。根据LED的功率等级的不同,实现上述效果的方法也不同。

对于功率非常低的LED,图1所示的一种非常简单的电路基本就够用了。与R相比,LED的有效电阻非常小,因此流过LED的电流由V/R确定。它的缺点如下:

● 亮度是电压的函数。V的变化实质上会改变电流,进而改变LED的亮度。回到最初的汽车头灯的例子——在引擎刚开始启动时光依然会很弱。

● 这种解决方案无法利用LED的效率优势。因为与LED的电阻相比,R非常大,大部分功率都消耗在R上。

大功率LED

对于大功率LED,为了将LED的效率优势最大限度地发挥出来,需要一种电流受控的解决方案。图2给出了这种解决方案的一个实例。

V?I芯片PRM整流器和VTM电压变换器用来提供稳定的电压。为了使用PRM和VTM给LED供电,需要修改PRM的工作方式以提供稳定的电流。这是通过采用电流放大器和补偿器来实现的。

与常规方法相比,使用PRM和VTM来提供恒定电流具有几项优势。在系统中采用VTM可实现负载点的电流倍增。根据下面的公式,VTM的输出电流正比于它的输入电流,比值是固定的匝数比K,IOUT = IIN/K。

因此,在电流受控的应用中,可以通过检测和控制VTM的输入电流来控制它的输出电流。检测较低的电流需要较小的传感器,后者会消耗较少的功率并改善整体效率。同样,高效率和高功率密度使得整个LED系统体积小、温度低,并将每瓦耗能所输出的流明数达到最高。

一项重要的附加优势是,流过LED的电流(IOUT)不是输入电压的函数。因此,在我们的汽车头灯的例子中,只要流过LED的电流保持恒定,不管电池电压 是多少,LED的亮度都将保持恒定。这是因为PRM是一个可以随着V而改变的可变负电阻,从而提供了一种保持电流恒定的方法。

更为重要的是,PRM的电阻是有效电阻,而不是真实电阻,这意味着功率损耗非常小,而且不是有效电阻值的函数。因此,大部分功率都消耗在LED上,使得这个解决方案同它所使用的LED一样有效且高效。

这个解决方案的一些缺点包括其复杂度明显比图1所示的解决方案要高,因此它的正确实施需要更多的关注和控制。复杂度的增加也带来了成本的提高,因此这个解 决方案更加适用于大功率LED,在大功率LED中节省的功率(以及LED运行中的电能成本)能够更容易地弥补掉增加的成本和复杂度。

最后,对于LED不同的电源要求,有从简单到复杂的不同的解决方案可供使用。图1所示的电阻型限流器简单、成本低,但对大功率LED而言它效率低,不适用。

图2所示的可调节的电流源可以使效率和尺寸达到最佳,但它们需要更高的成本,并增加了复杂度。可调节的电流源提供了附加优势,如不受输入电压波动影响,对 总体系统目标而言这些附加优势可能重要,也可能不重要。LED电源的设计人员应该注意到可用于给LED供电的不同方案以及整个系统的目标。

原文标题:LED电源技术要求解析

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AFBR-POC204L 光功率转换器4VDC,FC端口

AFBR-POC204L属于Broadcom的Power Components产品系列,可将光功率转换为电能,适用于要求在高要求工业环境和应用中实现完全电气隔离的应用。 AFBR-POC204L是电子电路供电的绝佳选择,由于高压,电磁感应或强磁场,电线解决方案无法实现。 AFBR-POC204L是一种多结化合物半导体器件为典型的3 VDC应用提供工作电压。 特性 符合RoHS标准 光纤供电(PoF)组件提供100%电流隔离 在整个工作范围内提供高达600mW的电力 工作温度范围为-40°C至+ 85°C FC端口优化用于有效耦合到MM光纤,具有通常可用的NA 用于热控制的简易散热器安装 应用 光功率转换器可以功率器件,例如: 高压电流传感器和传感器 电场和H场探头 MRI / RF成像线圈和病人监护设备 P电力调节电路 无线发射器 飞机传感器和传感器...
发表于 07-04 11:17 6次 阅读
AFBR-POC204L 光功率转换器4VDC,FC端口

AFBR-POC206L 光功率转换器6VDC,FC端口

AFBR-POC206L属于Broadcom的Power Components产品系列,可将光功率转换为电能,适用于要求在高要求工业环境和应用中实现完全电气隔离的应用。 AFBR-POC206L是电子电路供电的绝佳选择,由于高压,电磁感应或强磁场,电线解决方案无法实现。 AFBR-POC206L是一种多结化合物半导体器件为典型的5 VDC应用提供工作电压。 功能 符合RoHS标准 光纤供电(PoF)组件提供100 %电流隔离 在整个工作范围内提供高达600mW的电力 工作温度范围为-40°C至+ 85°C 通过常用NA优化有效耦合到MM光纤的FC端口 用于热控制的简易散热器安装 应用 光功率转换器可以为设备供电,例如: 高压电流传感器和传感器 电场和H场探头 MRI / RF成像线圈和病人监护设备 电源调节电路 无线发射器 飞机传感器和传感器...
发表于 07-04 11:17 6次 阅读
AFBR-POC206L 光功率转换器6VDC,FC端口

AFBR-S10PS011Z 点传感器用塑料光纤连接器

AFBR-S10PS011Z是一种微型连接器,用于将双工POF电缆连接到点传感器。基于POF的特殊传感器设计允许系统工程师避免电弧闪光区域和检测电子设备之间的任何电流接触。 点传感器由两部分组成:传感器头AFBR-S10PS010Z 和连接器AFBR-S10PS011Z。 AFBR-S10PS010Z和AFBR-S10PS011Z都是Broadcom综合电弧闪光检测产品系列的一部分。结合Broadcom的传感器收发器AFBR-S10TR001Z,它们可用于检测电网中的电弧闪光事件。 特性 光耦合通过塑料光纤连接器插入塑料光纤 支持光链路自监控(心跳信号) 低卤素和符合RoHS标准 UL易燃性UL94HB 良好的耐化学性 工作温度范围– 40°C至85°C 适用于1.0 / 2.2 mm直径的双相塑料光纤(POF) 应用程序 弧闪事件检测 光检测...
发表于 07-04 11:17 2次 阅读
AFBR-S10PS011Z 点传感器用塑料光纤连接器

AFBR-S10RX021Z 具有水平通用链路连接器的模拟接收器,用于检测POF

Broadcom的AFBR-S10RX0x1Z接收器使系统设计人员能够在1 mm塑料光纤(POF)上实现光弧闪光传感器。该接收器采用紧凑型Versatile Link连接器。结合AFBR-15x9Z变送器,可实现具有系统自检功能的电弧闪光传感器系统。该产品无铅且符合RoHS。 特性 接收器由PD和TIA集成在一个IC中 高EMI坚固性 温度补偿输出电压 快速压摆率 压脚印刷 温度范围– 40°C至85° ; C 符合RoHS标准 多功能链路连接器系统 应用 弧闪检测...
发表于 07-04 11:16 2次 阅读
AFBR-S10RX021Z 具有水平通用链路连接器的模拟接收器,用于检测POF

AFBR-POC406L 光功率转换器6VDC,ST端口

AFBR-POC406L属于Broadcom的Power Components产品系列,可将光功率转换为电能,适用于要求在高要求的工业环境和应用中实现完全电气隔离的应用。 AFBR-POC406L是电子电路供电的绝佳选择,由于高压,电磁感应或强磁场,电线解决方案无法实现。 AFBR-POC406L是一种多结化合物半导体器件为典型的5 VDC应用提供工作电压。 功能 符合RoHS标准 光纤供电(PoF)组件提供100 %电流隔离 在整个工作范围内提供高达600mW的电力 工作温度范围为-40°C至+ 85°C ST端口优化用于有效耦合到MM光纤,通常可用NA 易于散热安装,用于热控制 螺纹ST端口,便于面板安装 应用 光功率转换器可以为设备供电,例如: 高压电流传感器和传感器 电场和H-现场探测器 MRI / RF成像 电源调节电路 无线发射器 飞机传感器和传感器...
发表于 07-04 11:16 0次 阅读
AFBR-POC406L 光功率转换器6VDC,ST端口

QFBR-S01EK001Z 光学相位读写器开发套件

Broadcom QFBR-S01EK001Z是一款光学相位读写器(OPI)开发套件,包含评估工业传感器应用的OPI技术所需的主要组件。该技术支持多模光纤用作低成本,高精度工业传感器设计的分布式传感器元件。通过光学相位询问器,QFBR-S01IN001Z和足够的光纤来设置测试工作台,该开发套件将帮助集成商针对预期应用对技术进行基准测试,或者在最终应用中集成和测试它。   报价请求 功能 高灵敏度 可见(650 nm)LED技术 坚固耐用的设计 集成BIT(内置测试) 隔离数字输入/输出 隔离的4至20mA工业接口 以太网(10/100 MB / s)接口 板载数据存储功能 远程软件更新&维护 应用程序 工业监控解决方案 结构健康监控...
发表于 07-04 11:15 2次 阅读
QFBR-S01EK001Z 光学相位读写器开发套件

AR35-L80E; AR35-L80S 具有增量输出的反射式线性编码器

Broadcom® AR35-L80系列是Reflective 编码器,专为线性刻度应用而设计,具有增量效果 具有用户可编程分辨率的输出模式。 AR35-L80与代码条窗口一起工作,间距为80um,全码长度为40.96mm。将有5 可编程分辨率输出,提供正交输出分辨率,范围从20um到1.25um。 AR35-L80系列提供2种可选串行通信协议。 AR35-L80S内置SSI -3线路协议是同步,点对点,串行通信信道,从1 Mhz到10 Mhz而AR35-L80E自带ESL(Enocder Serial Link),基于RS-485的异步通信,多点到8通道,带速度高达10 Mbps。 采用Broadcom专利的反射光学编码理论; AR35 Linear系列提供高精度的校正,这是磁编码器无法实现的。 特点 表面贴装DFN 34封装:10.9 mm( L)x 9.1 mm(宽)x 1.5 mm(高) 用户可编程分辨率范围为20um至1.25um(正交输出) ABI差分输出 高温范围– 40°C至115°C< 双模式工作电压3.3V和5V, 可选绝对串行输出通信协议 SSI-3线路模式 ESL模式(编码器串行链路) 符合RoHS标准。     应用 直线电机,线性执行器 实验室和测量设备 机器人自动化和工程 工厂自动化和无人机 医疗...
发表于 07-04 11:06 13次 阅读
AR35-L80E; AR35-L80S 具有增量输出的反射式线性编码器

AFBR-1555ARZ 用于SERCOS应用的增强金属光纤发射器

AFBR-1555ARZ是一款金属外壳光发射器,适用于SERCOS应用,工作速率为2,4,8和16 MBd。金属外壳提供坚固的设计,可防止恶劣环境中的光学端口断裂,并具有出色的ESD性能。光学数据通过光纤环在数字控制和驱动之间传输,具有电压隔离和抗噪性。 AFBR-1555ARZ设计用于接收器AFBR-2555ARZ。该部分的特点是200微米的HCS®和1mm POF电缆,适用于-40°C至+ 85°C的工作温度。 特性 符合工业SERCOS标准 SMA端口 650 nm波长技术 增强金属外壳和端口 指定用于1 mm塑料光纤和200微米硬包层硅石 可自动插入和波形焊接 支持SERCOS 2,4,8和16 MBd 符合RoHS标准 应用 工业控制数据链接 工厂自动化数据链接 电压隔离应用 PLCs 电机驱动 传感器,仪表和执行器接口...
发表于 07-04 11:04 27次 阅读
AFBR-1555ARZ 用于SERCOS应用的增强金属光纤发射器

HFBR-2555AFZ 用于SERCOS应用的金属外壳16MBd光接收器

HFBR-2555AFZ是用于SERCOS应用的金属外壳光接收器,其数据速率为4,8和16 MBd。金属外壳提供坚固的设计,可防止恶劣环境中的光学端口损坏,并具有出色的ESD性能。光学数据通过光纤环在数字控制和驱动之间传输,具有电压隔离和抗噪声能力。 HFBR-2555AFZ设计用于与变送器HFBR-1505AFZ一起工作。该部分的特点是200微米的HCS®和1mm POF电缆适用于-40°C至+ 85°C的宽工作温度 特性 符合工业SERCOS标准 SMA端口 650 nm波长技术 金属外壳和端口 特别适用于1 mm塑料光纤和200微米硬包层硅石 可自动插入和波形焊接 支持SERCOS 4,8和16 MBd 符合RoHS标准 应用 工业控制数据链接 工厂自动化数据链接 电压隔离应用 PLCs 电机驱动 传感器,仪表和执行器接口...
发表于 07-04 11:04 28次 阅读
HFBR-2555AFZ 用于SERCOS应用的金属外壳16MBd光接收器

ACPL-790B-000E 精密微型隔离放大器

ACPL-790B / 790A / 7900精密微型隔离放大器设计用于电子驱动器等电子功率转换器应用中的电流检测和电压检测和可再生能源系统。在典型的电动机驱动实现中,电流流过外部电阻器,并且由隔离放大器感测所产生的模拟电压降。在光隔离屏障的另一侧产生与电流成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACPL-790A(±1%增益容差)和ACPL-建议使用7900(+±3%增益容差)。对于高精度应用,可以使用ACPL-790B(±0.5%增益容差)。电流传感器采用5 V单电源供电,具有出色的线性度和60 dB SNR的动态性能。凭借200 kHz带宽,1.6微秒的快速响应时间,该电流传感器可捕获短路和过载情况下的瞬态。 ACPL-790B / 790A / 7900的高共模瞬变抗扰度(15 kV /μs)提供了在高噪声电机控制环境中精确监控电机电流所需的精度和稳定性,提供更平稳的控制(更少的“扭矩”) ripple”)用于各种类型的电机控制应用。 结合卓越的光耦合技术,ACPL-790B / 790A / 7900精密微型隔离放大器实现sigma-delta模拟数字转换器,斩波稳定放大器和全差分电路拓扑,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑,可自动插入的D...
发表于 07-04 09:59 28次 阅读
ACPL-790B-000E 精密微型隔离放大器

HCPL-786J 隔离式15位A / D转换器

HCPL-7860 / HCPL-786J光隔离调制器和HCPL-0872数字接口集成电路或数字滤波器共同组成一个光耦隔离可编程双芯片模数转换器。隔离式调制器允许直接测量功率逆变器和汽车应用中的电机相电流。 在运行中,HCPL-7860 / HCPL-786J隔离式调制器(具有5000 VRMS介电耐压额定值的光耦合器)可转换低带宽通过Sigma-Delta(Σ−Δ)过采样调制器将模拟输入到高速一位数据流中。 这种调制提供高噪声容限和出色的隔离抗扰度 - 模式瞬变。调制器数据和片上采样时钟经过隔离边界编码和传输,在那里被恢复并解码为单独的高速时钟和数据通道。     功能 12位线性 800 ns转换时间(预触发模式2) 5种分辨率/速度权衡的转换模式;具有20 us信号延迟的12位有效分辨率(14位,103 us) 快速3 us超范围检测 串行I / O(SPI,QSPI和Microwire兼容) ) / - 单电源电压为200 mV输入范围 1%内部参考电压匹配 偏移校准 -40 o C...
发表于 07-04 09:59 28次 阅读
HCPL-786J 隔离式15位A / D转换器

ACNT-H870-000E 采用15mm拉伸SO8封装的精密光隔离电压传感器

ACNT-H87B / H87A / H870电压传感器是专为电压检测而设计的光隔离放大器。其2V输入范围和高1GΩ输入阻抗,使其非常适合电子功率转换器和电机驱动器和可再生能源系统等应用中的隔离电压检测要求。在典型的电压感测实现中,电阻分压器用于缩放DC链路电压以适应电压传感器的输入范围。在光隔离屏障的另一侧产生与输入电压成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACNT-H87A(±1%增益容差)和ACNT建议使用-H870(±3%增益容差)。对于高精度要求,可以使用ACNT-H87B(±0.5%增益公差)。 ACNT-H87B / H87A / H870  光隔离放大器系列采用5V单电源供电,具有出色的线性度。提供高电平有效关断引脚,可将Idd1电流降至仅15 uA,适用于电池供电和其他功耗敏感应用。 高共模瞬态抗扰度(15kV /我们的ACNT-H87B / H87A / H870提供精确监控高噪声环境中直流母线电压所需的精度和稳定性。结合卓越的光耦合技术,ACNT-H87B / H87A / H870采用Σ-Δ调制,斩波稳定放大器和差分输出,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑型,可自动插入的15 mm拉伸SO-8(SSO-8...
发表于 07-04 09:58 36次 阅读
ACNT-H870-000E 采用15mm拉伸SO8封装的精密光隔离电压传感器

ACPL-C790-000E 精密微型隔离放大器

ACPL-C79B / C79A / C790隔离放大器设计用于电子功率转换器中的电流检测和电压检测,包括电机驱动和可再生能源系统。在典型的电动机驱动实现中,电流流过外部电阻器,并且由隔离放大器感测所产生的模拟电压降。在光隔离屏障的另一侧产生与电流成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACPL-C79A(±1%增益容差)和ACPL-建议使用C790(±3%增益公差)。对于高精度应用,可以使用ACPL-C79B(±0.5%增益容差)。电流传感器采用5 V单电源供电,具有出色的线性度和60 dB SNR的动态性能。凭借200 kHz带宽,1.6微秒的快速响应时间,电流传感器可捕获短路和过载情况下的瞬态。 ACPL-C79B / C79A / C790的高共模瞬变抗扰度(15 kV /μs)提供了在高噪声电机控制环境中精确监控电机电流所需的精度和稳定性,从而提供更平稳的控制(更少&ndquo;各种类型的电机控制应用中的扭矩纹波。 结合卓越的光耦合技术,ACPL-C79B / C79A / C790实现了sigma-delta模数转换器,斩波稳定放大器,和全差分电路拓扑结构,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑,可自动插入的拉伸SO-8封装,符合全球监...
发表于 07-04 09:58 32次 阅读
ACPL-C790-000E 精密微型隔离放大器

AFBR-2555ARZ 用于SERCOS应用的增强金属光纤接收器

AFBR-2555ARZ是一款用于SERCOS应用的金属外壳光接收器,其数据速率为2,4,8和16 MBd。金属外壳提供坚固的设计,可防止恶劣环境中的光学端口断裂,并具有出色的ESD性能。光学数据通过光纤环在数字控制和驱动之间传输,具有电压隔离和抗噪声能力。 AFBR-2555ARZ设计用于与发射器AFBR-1555ARZ一起工作。该部分的特点是200微米的HCS®和1mm POF电缆,适用于-40°C至+ 85°C的工作温度。 特性 符合工业SERCOS标准 SMA端口 650 nm波长技术 增强金属外壳和端口 指定用于1 mm塑料光纤和200微米硬包层硅石 可自动插入和波形焊接 支持SERCOS 2,4,8和16 MBd 符合RoHS标准 应用 工业控制数据链接 工厂自动化数据链接 电压隔离应用 PLCs 电机驱动 传感器,仪表和执行器接口...
发表于 07-04 09:46 21次 阅读
AFBR-2555ARZ 用于SERCOS应用的增强金属光纤接收器