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一、什么叫LED驱动?

LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护,从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。

LED驱动原理

正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线,由曲线可知,当正向电压超过某个阈值(约2V),即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF与VF成正比。见表是当前主要超高亮LED的电气特性。由表可知,当前超高亮LED的最高IF可达1A,而VF通常为2~4V。

由于LED的光特性通常都描述为电流的函数,而不是电压的函数,光通量(φV)与IF的关系曲线,因此,采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外,LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上),而由上图中的VF-IF曲线可知,VF的微小变化会引起较大的,IF变化,从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此,超高亮LED通常采用恒流源驱动。

LED的温度与光通量(φV)关系曲线,由下图可知光通量与温度成反比,85℃时的光通量是25℃时的一半,而一40℃时光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED的波长也有一定的影响,因此,良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。

LED驱动特点:

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.多路恒流输出供电这种方式,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、什么是恒压电源

指输入电压在规定范围内,负载电流在额定的范围内变化时,输出电压保持恒定。

三、 什么是恒流电源

指输入电压在规定范围内,输出的电流是恒定的,而输出的电压却随着负载的大小不同在一定范围内变化。

四、什么条件下选择恒压电源,什么条件下选择恒流电源?

A、 使用在常亮的场所可使用恒压电源和恒流电源,相对使用恒流电源的亮度一致性比恒压电源的使用效果好。

B、 使用在渐变和扫描的场所,比较合适使用恒压电源。

五、 使用恒压电源时对LED灯组有什么样的要求?

恒压电源的输出电压必须与LED灯组的工作电压相符,比如:恒压电源的输出电压为12V,LED灯组的每条支路上的工作电压也必须是12V,LED模组的支路数可以在最大输出电流的范围内任意增加或减少。由于LED导通压降的偏差,各支路的压降也会有偏差,会使各支路的电流不一样,各支路应串联分压电阻或其它限流措施。

六、 使用恒流电源时对LED灯组有什么样的要求?

恒流电源的输出电流必须与LED灯具的支路数上电流之和相符,支路上的LED个数可以在输出电压范围进行增减,比如:恒流电源的输出电流在700mA,输出电压2.5V~12V;LED灯具每条支路工作电流为350mA,单个LED灯工作电压为3.2,那么LED的支路数为2路,支路上的LED灯个数为1~4个范围内增减。最好是驱动单路LED灯,如果驱动多路的话其中一路开路,流会加到其它支路上,造成LED过流,烧坏LED。了避免这种问题,在LED灯上加一个均衡电路,比如: 某个LED烧坏,旁路的元件自动短路,使其它LED工作正常。