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LED驱动电源的结构和特点与分类详细说明

2020年07月13日 17:29 次阅读

  一、什么是LED驱动电源

  LED驱动电源其实说白了就是电源的一种,只不过是一种特定的电源,这种电源以电压或者电流来驱动LED发光。因此LED驱动电源输入部分一般包含几个部分:工频市电、低压直流、高压直流、低压高频交流等;而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驱动电源核心元件包括输入滤波器件、开关控制器、电感、MOS开关管、反馈电阻、输出滤波器件等。另外有些驱动电源还有输入过压/欠压保护开路保护、过流保护等。

  二、LED驱动电源特点

  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,那么它的耗损功率也就小,在灯具内部的发热量就小,灯具的温升也会小有利于延缓LED的光衰;

  3、高功率因素:功率因素是电网对负载的要求。一般70W以下的用电器,没有硬性指标。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,但是晚上照明量大,同类负载太过于集中,会对电网产生较严重的污染。对于30W~40W的LED驱动电源,或许在以后会对功率因素方面有一定的指标要求;

  4、驱动方式:目前一般有两种驱动方式:①一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;②直接恒流供电,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;

  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就显得很重要。有些安装在户外的LED,比如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。所以LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入、保护LED不会被损坏的能力。

  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;

  7、防护方面:对于安装在户外或者复杂的环境的灯具,电源结构需要有防水、防潮耐高温等要求;

  8、安规:LED驱动电源产品需要符合安规标准和电磁兼容的要求;

  9、其他:例如LED驱动电源需要与LED寿命相匹配等。

  三、LED驱动电源分类

  1、按驱动方式分为恒流式和恒压式

  1)恒流式:恒流式电路特点是输出电流恒定,输出电压随着负载电阻大小变化而变化,恒流式电源驱动LED是较为理想的方案并且不怕负载短路,LED亮度一致性较好。缺点:成本昂贵、禁止负载完全开路、LED数量不宜过多,因为电源都有最大承受电流以及电压。

  2)恒压式:恒压式驱动电路特点是输出电压恒定,输出电流随着负载电阻大小变化而变化,电压不会很高。缺点:禁止负载完全短路、电压波动会影响LED亮度。

  2、按电路结构分为电容降压、变压器降压、电阻降压、RCC降压、PWM控制式

  1)电容降压:采用电容降压方式的LED电源容易容易受电网电压波动的影响,冲击电流过大,电源效率低,但是结构简单

  2)变压器降压:这种方式转换效率低下,可靠性不高,变压器笨重

  3)电阻降压:这种方式与电容降压方式差不多,只不过电阻需要消耗更大的电能,因此电源效率也是比较低下;

  4)RCC降压式:这种方式应用的就多一点,不仅因为它的稳压范围宽,同时它的电源利用效率也能达到70%多,但是它的负载电压纹波较大;

  5)PWM控制式:采用PWM这种方式就不得不提一下了,因为就现在而言PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的,这种LED驱动电源输出电压或电流都很稳定,电源转换效率也能达到80%,甚至90%以上,值得注意的是,这种电源还可以附加多重保护电路

  3、按输入输出是否隔离可分为隔离式和非隔离式

  1)隔离式:隔离是为了安全起见,通过变压器将输入输出进行隔离。常见拓扑类型有正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。正激式和反激式拓扑多用于小功率场合,器件少而简单易行,其中反激式的输入电压范围宽,常与PFC结合在一起,其应用更加广泛是反激式隔离驱动。

  2)非隔离式:隔离型驱动器一般由电池、蓄电池、稳压电源供电,主要用于便携式电子产品、矿灯、汽车等用电设备。

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