驱动电源分析
LED驱动电源
1、简介:
  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。
2、特点:
  根据电网的用电规则和LED驱动电源的特性要求,在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点:
  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构,尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。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,但晚上大家点灯,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,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。
  7.防护方面 灯具外安装型,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。
  8.驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。
  9.要符合安规和电磁兼容的要求。
  随着LED的应用日益广泛,LED驱动电源的性能将越来越适合LED的要求。
二、LED电源参数-电性特征篇
1、 输出类型:可分为恒压和恒流两种类型。但是恒压源不可以直接用在LED灯具上,要在电源和灯具间加上恒流模块才可以用。
点 评:
目前市场上有部分LED路灯厂商在用“恒压源+恒流模块”的方案,这样的设计源于解决大功率LED灯具各并联电路间分流不均的问题。
但是在电路设计的实际应用中,多串少并的方案可以解决分流不均问题,同时直接用恒流源减少了整套灯具可能出问题的环节,也节约了制造和后期维护成本。皇源电子的LED恒流电源就是基于这点开发的。
2、恒流精度:指电源工作时电流波动的幅度。
点 评:
恒流精度在不同的行业有不同的要求标准,就LED灯具电源而言一般要控制在5%以内,这样才能减少电流对LED光衰的影响,这也是LED电源与其他电源的关键区别之一。
3、浪涌电流:指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电,所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。
点 评:
要解决浪涌问题应该从电源AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受的浪涌水平方面着手。具体情况会在后面介绍公司电源保护电路中谈到。这也是我们电源和其他LED电源厂家必要的考虑对象。
4、转换效率:是指电源的输出功率与输入功率的比值。
点 评:
LED灯具的应用就是为了节能环保,如果电能到光能的转换效率不高就失去了使用的意义所在。当然电能到光能除了电源的转换效率还有灯的转换效率决定。但是85%、90%的电源转换效率已经淡出了历史的舞台,更高的恒流源转换效率已经崭露江湖。(虽然广东省在7月1日实施的LED路灯标准中要电源转换效率达到88%)
5、功率因素:实际功率与视在功率的比值。
点 评:在交流系统里有部分交流电流在负载里循环不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率( 电压Volt乘电流Amps)大于实际功率。代表电源输出有功功率的能力。所以在LED路灯电源中最低要求为0.90,不过目前达到0.95、0.98的大把厂家可以达到。
6、漏电电流:是指二极管加反向电压的时候,二极管中流过的反向电流。
点 评:LED漏电电流作为LED耐静电击穿能力的质量判断标准,当然电流越小越好。一般漏电流很小,到不到毫安级,最大也就10μA,好的差不多30nA,LED路灯电源控制在0.2ma-0.4ma即可。


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