来自 装修技术 2019-09-30 11:20 的文章
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led防水力发电源分类,房内照明用LED驱动IC能力的

方案一:直接AC输入,对6串 LED分别做恒流控制

LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼迅速发展。目前的LED光源是低电压(VF=2→3.6V)、大电流(IF=200→1500mA)工作的半导体器件,必须提供合适的直流电流才能正常发光。直流驱动DC LED光源发光的技术已经越来越成熟,由于我们日常照明使用的电源是高压交流电(AC100-220V),所以必须使用降压的技术来获得较低的电压,常用的是变压器或开关电源降压,然后将交流电变换成直流电,再变换成直流恒流源才能促使LED光源发光。 因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是:变压器+整流或开关电源+恒流源。LED灯具里必然要有一定的空间来安置这个电源模块,但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限,很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压,系统都会有一定量的损耗,DC LED灯具在交流、直流电之间转换时约15~30%的电力被损耗,系统效率很难做到90%以上。如果能用交流电直接驱动LED光源发光,系统应用方案将大大简化,系统效率将很轻松地达到90%以上。 由此看来LED驱动IC在LED灯具中是至关重要的器件。目前国内照明LED 驱动 IC开发、生产厂家已有十多家。LED驱动IC的特性要求是电流输出的一致性与恒定性。目前国内照明LED 驱动 IC产品技术都还是采用传统的DC/DC降压、升压恒流的模式,和由PWM控制器组成的恒流源电路,目前这二类LED驱动IC技术尚处在产品发展的初级阶段,特别是限于低压的晶圆片的生产工艺,影响日益需求量大的较高电压应用。随着照明应用领域的扩展LED驱动IC正在向中高级和高度集成、多芯片封装技术方向发展。 LED光源应用的基本技术要素是必须满足它的VF和IF需求,VF是为LED光源建立一个正常的工作状态,IF是促使LED光源发光,其亮度与电流大小成正比;顺应照明LED驱动IC技术的发展,LED驱动IC的输入电压范围将更宽广,输出恒流精度更高;鉴于越来越多的LED灯具选用多颗大功率LED串联应用技术,要求新一代LED驱动IC输出耐压提高到60V-100V,这就需要用高压工艺来生产LED驱动IC的晶圆片;LED驱动IC输出耐压提高为它在汽车电子、汽车灯具、高光照明等高电压要求的市场打开新的市场门路。 华润矽威科技有限公司是比较早介入LED 驱动 IC设计生产的国内集成电路设计公司,它的PT4115是一个典型的Vin宽电压输入、大电流恒流输出的DC/DC降压LED 驱动 IC,PT4115 是一款连续电感、电流导通模式的降压恒流源,它具有较宽的直流6V到30V输入电压范围,击穿电压>45V,输出200mA--1200 mA恒定直流,可满足驱动点亮1-7颗串联的大功率LED或N颗串并联的小功率LED,驱动恒流大小可按应用方案设定。PT4115采用频率抖动技术有效地改善EMI;采用从满量程向下到零的PWM调光,安全可靠,调光比可达5000:1;采用SOT89-5的封装,芯片的管芯可通过直接连通到封装外的金属板(Exposed PAD)散热,导热十分有效。PT4115内部设置了过温保护功能,以保证系统稳定可靠的工作。当IC 芯片温度超出160℃,IC 即会进入TSD 保护状态并停止电流输出,而当温度低于140℃ 时,IC即会重新恢复至工作状态。PT4115可利用模拟调光的原理以及温度对LED电流的负反馈实现LED灯具动态温度控制,只要在调光端加一热敏电阻或PN结即可。加上整流桥PT4115可应用于交流12V、24V供电的LED灯具。PT4115的应用十分简洁,周边零件仅四个。PT4115的工作效率高达97%,是真正的绿色驱动IC。PT4115广泛应用于使用LED灯的MR11、MR16、水底灯、路灯等各类LED灯具。为了有效地缩短LED灯具厂商的设计周期,华润矽威一步到位的推广模式向LED灯具厂商提供可直接用于MR16生产的DEMO板、电路图、PCB板图、BOM表,对初次使用客户提供及时而周到的技术支持。照明用LED 驱动IC发展方向 LED光源是一种长寿命光源,理论寿命可达50000小时,但是应用电路设计不合理、电路元器件选用不当、LED光源散热不好,都会影响它的使用寿命。特别是在应用电路里,作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器,它的使用寿命在5000小时以下,这就成了制造长寿命LED灯具技术的拦路虎,唯一可行的先进解决方案是设计生产可以在应用电路里省去电解电容器的新一代LED驱动IC,日本タキオン新的LED驱动IC--TK5401设计无需在应用电路上使用电解电容器,寿命可达4-5万小时,正好与LED寿命匹配。使用此款IC可使PCB板面积缩小至原来的40%,真真是节省了电源模块的空间,这也是LED灯具设计所要斤斤计较的。 对新一代LED驱动IC的设计必须打破传统的DC/DC拓扑结构设计理念,如采用恒功率、不采用磁滞控制的降压型而采用定频定电流控制、解决使用卤素灯电子变压器所产生的灯源闪烁和多灯并联不亮问题等等;还必须解决LED驱动IC在多种应用电路中能过EMC、安规、CE、UL等认证;应用电路力求简洁、使用元器件少也是客户降低成本所梦寐以求,和市场竞争所必须的;隔离与非隔离的应用历来是商家在安全与效率之争焦点;提高PWM控制器的占空比等等。 0.5W-3W的LED光源与LED 驱动 IC集成在一个CMC封装内的新一代芯片已经小批量生产,显示LED 驱动 IC正在向高度集成化的多芯片CMC封装方向发展;可用交流电直接驱动发光的新一代、特殊拓扑结构AC LED光源生产技术的日趋成熟,将开创LED照明技术的又一新纪元。 IC厂家向最终用户提供可直接用于生产的方案,使产业链的上、下游直接对接,省时省钱、快出产品广受欢迎。 近几年来集成电路生产厂家为更快地将集成电路新产品能在短时间内能让最终产品生产公司投入大批量生产应用,缩短客户的设计周期,作为研发生产集成电路的上游企业纷纷加强最终产品应用端的系统应用方案的开发,采用交钥匙工程的模式,使购买主芯片的下游终端工厂能直接按此方案在短期内生产可在短时间内上市。如台湾MTK提供选用其手机芯片可用于直接生产手机的系统方案;华润矽威科技有限公司设计、生产LED 驱动 IC,并向LED灯具生产厂家提供可直接用于生产MR16、E27、PAR30、PAR38、日光灯的DEMO和电路图、材料清单。这已成为生产集成电路的上游企业与生产最终产品的下游企业更紧密合作、共生存、共发展、共繁荣昌盛的必然趋势。

5、LED灯电源板的串并联与宽电压要多宽呢?

LED路灯是LED照明中一个很重要应用。在节能省电的前提下,LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。市面上,LED路灯电源的设计有很多种。早期的设计比较重视低成本的追求;到近期,共识渐渐形成,高效率及高可靠性才是最重要的。

3、LED灯电源的工作电压

2、电容降压:这种方法的LED防水电源简单受电网电压动摇的影响,电源功率低,不宜LED在闪烁时运用。

4、LED灯电源的工作电流是多少才是最合适

led防水电源分类

LED照明行业灯光亮化工程,既受全球大环境的影响,也有其行业特殊性。

该方案的优点是效率高、成本低,缺点是AC输入、需要较多的研发成本。该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。

而LED路灯电源恰恰是目前LED发展的重中之重,对于LED技术上的相关设计,目前已经有多种的方案与独特的设计手法,我们就来一一了解一下。

方案四:单串升压结构

9、LED灯电源效率

led路灯电源设计方案

输入功率减去输出功率值 ,这个参数尤为重要,值越大效率就越低,就意味着输入功率有很大一部分转化为热量散发出来 ;如果是装在灯内就会产生一个很高的温度,再加上我们LED的一个光效比所散发热量,就会叠加产生更高的温度.而我们的电源内部所有电子零件的时间都会随温度的上升而缩短.所以说效率是决定电源最根本的因数,效率不能太低,否则消耗在电源上的热量太大。非隔离式效率高于隔离式,一般在80%以上就可以了,不过,效率与灯板的匹配接法有关。

有些厂商仍喜欢用单串的设计,优点是维修容易,而且可以做模块化设计。不同功率的路灯可以使用相同的灯条,只要更换面板,插上不同数目的灯条,就可以组合出各种不同功率的路灯。但它的缺点是每一串都需要独立的电源模块,成本较高,而降压的结构会让LED的数目受限于IC的耐压。在图3所示的例子中,LED最多串到 14颗,如果要设计20W的灯条,就需要使用700mA的LED。为了使效率达到最高,必需针对LED的数目来调节输入电压,也就是适配器的输出电压。以10颗LED为例,如果要达到最高效率,就必须把输入电压调到约42V左右。

要使LED灯电源工作在输入电压范围比较宽的范围AC85-265V,则灯板的LED串并联方式很重要。尽量不使用宽电压,能分成AC220V,AC110V尽可能分类,这样才能确保电源可靠性。由于目前的电源一般为非隔离的降压式恒流电源,在要求电压110V时,输出电压不要超过70V,串联数不超过23串。输入电压220V时输出电压可以到达156V的。也就是说,串联数不超过45串。并联数不要太多,否则工作电流太大,电源发热严重。还有一种宽电压方案,APFC有源功率补偿就是先用L6561/7527 把电压抬高到400V,然后再降压,相当于两个开关电源。这方案在特定条件下才用的。

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一般隔离电源如做成15W,放在LED路灯电源管内,其变压器体积很大,很难放进去。主要看空间结构视具体情况而定,隔离的一般只能做到15W,超过15W的很少,并且价格很贵。所以,隔离的性价比不高,一般是非隔离的占主流较多,体积可以做得更小,最小可以做到高8毫米,实际上,非隔离的安全措施做好了,是不存在问题的。空间允许的也可以做隔离电源。

该方案的优点是降压结构效率较高、单串设计、配置较为灵活,缺点是电路成本较高、LED串联数目受限于IC耐压。它适合通过适配器输入的路灯。

8、LED的串并联与PFC功率因素

图片 1

一般LED的推荐工作电压是3.0-3.5V,经测试,大部分工作在3.2V,所以按3.2V计算式比较合理的。N个灯珠串联的总电压=3.2* N。

同样的单串设计,升压结构会较降压结构的效率低,但是LED串联的数目不再受限于IC的耐压,而是由MOS来决定,因而可以串联较多的LED。由于大多数的太阳能电池的输出电压都不高,因此太阳能路灯较适合使用升压结构。而选用电流模式的恒流设计,可以让输出电流较不受输入电压变化的影响,在电池满载以及快没电时,都能让路灯维持相同的亮度。

LED照明材料的特性决定其受环境影响较大,譬如温度变化升高,LED的电流会增加,电压的增加,LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作,会大大缩短LED的灯珠使用时间。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时,确保其工作电流值不变。

本文主要是针对几种不同LED路灯的应用,提出了适合的架构,并对其优缺点进行分析,以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类,找到最合适的方案。

10、LED灯电源散热

方案二:DC或电池输入,对6串LED分别做恒流控制

隔离式输入AC220V高压端电解电容容量一般以输入功率1W=1UF,AC110V1W=2UF目前市场上的电源PFC有三种情况:一种是不带PFC无功率因数补偿专用电路的,其PF值一般在0.65左右;二种是无源功率因数补偿PFC电路的,也就是无源功率因数补偿灯,也叫逐流电路板是目前使用最广可靠性最好,PF值一般在0.92左右;还用三种是用有源主动式7527/6561电路做的,也就是有源功率因数补偿,称为APFC电路中AC220V,AC110V可以用同容量的电解电容,选用1W=1.5UF。PF值可以达到0.99,但这个方案的成本比第二种方案贵一倍可靠性略差。所以第二种方案用的较多。对于无源式PFC电路:也叫做填谷式PFC电路,其直流工作电压范围是交流输入电压峰值的一半。如输入是220V,其峰值是多45串以下为宜。因此,要想得到比较大的功率因素,灯珠的串联数不能太少,否则就达不到最佳工作状态,在隔离式电源上串联数量多少与副绕组匝数多少有关,必须要做到的电源功率要满足输出功率。电子元件在额定电压工作范围内工作电流越小发热越底时间越长,反之时间就会越短。LED路灯电源珠对交流份量很敏感,交流份量越高光线舒适度就越差。一般要用电解电容来维持电压,尽可能减少输出端电压交流份量,底压端电解电容容量不能太小,容量与输出电流比例为1UF<1.5MA否则LED会出现闪烁。非隔离式输入端高压电解电容选择与隔离式相同,输出端电容选择1UF<6MA。调光LED电源在输出端电解电容要满足1UF<0.5MA。

图片 2

220*1.414=312V,峰值电压的一半是156V,在非隔离式基础上输出波为上半波没有下半波所以LED路灯电源珠串联数最一些客户先设计好灯板,再找电源,发现很难有合适的电源,要么电流太大,电压太小(如7X1WI>350mA,或V<20V);要么电流太小,电压太高(如I<200mA或V>25V),造成的结果是发热严重,效率低,或者输入电压范围不够。其实,选择一个最优良的串并接方式,加在每个LED上的电压电流是一样的,而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通,量身定做。或自已生产电源。

它采用多串的升压结构设计,LED驱动的方式与前一种类似,差别在于由AC输入改为DC或是由电池输入。低压侧传感的设计只要选择适当的MOS管,LED可以串相当多的颗数。相对于AC输入的方案,其设计较为简单。但由于多了一次升压的开关,效率相对较低。

6、隔离/非隔离

该方案的优点是串联LED数目不受IC耐压限制,缺点是电路成本较高,效率较降压结构稍低。它适合太阳能路灯。

散热方案主要因素是LED灯电源珠在不过热条件下使用能大大延长了使用时间,一般用铝合金,更易于散热。也就是LED灯电源珠贴在铝基板上,外部尽量扩大散热面积。

该方案的优点是设计简单、电路成本低,缺点是效率较低。它适合太阳能电池或通过适配器输入的路灯。

市场上有的电源的恒流精度差,象市面上流行的推荐方案等恒流的方案,误差达到±8%,恒流误差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的设计方案。生产电源要进行微调才能达到±3%误差。

由于电路经过电容降压,在闪烁运用时,由于充放电的效果,经过LED的霎时电流极大,简单损坏芯片。

2、LED灯电源恒流精度

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7、LED灯电源要怎样才可以做到与灯珠板匹配?

在本文介绍的几种方案之中,这一种方案应该是效率高、电路成本低的方案。直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制,调节输出电压。相对于其它传统方案,该方案的开关损耗少。将CS的电压固定在0.25V,对6串LED分别做恒流控制。IC会侦测FB的位置,将电压最低那串LED固定在0.5V。此时由于各串LED的Vf值的总和不同,产生的压降会落在MOS管上,导致一些损耗。如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED,损耗应该可以控制在2%以内,少于一般的开关损耗。

1、LED灯电源为什么一定要恒流的呢?

方案三:单串降压结构

例如LED的额定工作电流350毫安,有的工厂一开始就用到尽,设计350毫安,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成320毫安是比较理想的。尽量减少发热量,让更多的电能变成可见光能。

LED路灯电源耗电量仅为众多同类竞争产品的一半,因为电源功耗很低,所以电源元器件温度也相应降低,从而使产品的可靠性大幅度提升。应用于路灯、遂道灯等大功率灯具,产品封装铝质外壳具有良好散热效果!下面小编就为大家介绍一下led路灯电源设计方案及led防水电源分类,一起来看看吧。

3、PWM操控式开关电源:当前来说,PWM操控方法描绘的LED电源是比拟抱负的,由于这种LED防水电源的输出电压或电流都很安稳。

1、电子变压器降压:这种电源布局不足之处是变换功率低,电压规模窄,通常180~240V,波纹搅扰大。

LED路灯电源是全球最高效率开关电源高达95%,高功率因素高达0.99,可靠性高寿命长,符合IP67防水等级;有过压过流过温短路保护,恒流恒压任选,带有防雷设计(IE-61000-4-5 Class)符合全球安规和电磁兼容标准!

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