LED驱动器介绍.ppt

led 驱动电源基础知识简介,寿命长、能耗低、显色度高、环保、易维护、体积小、直流电驱动、驱动电压低、点亮速度快、无频闪、眩光少、耐震性佳、发热少、适合智能调光控制等特性，是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一。 目前led发光效率已远高于其它所有光源，在照明领域显现出明显的节能效果。,led灯具的特点,led灯具的主要组成部分,led光源组件,1.led光源简介 led（light emitting diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。 led的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。,led光源组件,2.led光源联接方式 串联方式： 优点：流过led的电流相等，保证亮度的一致性。 缺点：当某一led品质不良断开后，串联在一起的led将全部不亮。,并联方式： 优点：当某一led品质不良断开后，并联在一起的其它led将继续工作。 缺点：对led的一致性要求很高。需要驱动器输出较大的电流和较低的电压。,混联方式： 一种串并联相结合的方式。 先串后并的方式：线路简单，亮度稳定，可靠性高，对器件的一致性要求低。 先并后串的方式：考虑器件和环境差别等因素对电路的影响，设计时留有余量，保证可靠性。,led灯具在工作的过程中，输入的电能只有15-25%转换成可见光外，其余都变成热量（随着光效的提高，发热量会减少）。因此灯具设计中一个关键的问题就是灯具的热管理，这关系到led灯具的寿命、效能、以及led光的质量。,led灯体,原始电源有各种形式，但无论哪种电源，一般都不能直接给led供电。因此，要用led作为照明光源就要解决电源变换的问题。,led驱动器,良好散热 使led保持恒定亮度,led的亮度并不是取决于恒压驱动,而是由恒流驱动所决定的.,色点会随着电流和温度变化而飘移.,led驱动器挑战,从led性能简要了解led驱动器,恒压源和恒流源,我们分别作出分析： 1）恒压源电源的在允许的负载情况下，输出的电压是恒定的， 不会随负载的变化而变化，通常应用在小功率的led模组， 小功率led灯条方面比较多。 2）恒流源电源在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的， 不会隋负载的变化而变化，通常应用在大功率的led产品上面 在高档的小功率led产品中也会用到led恒流源电源。 如果要想加长led产品的寿命，led电源的选择很重要，而恒流源电源是led的最佳选择对像。,yutai lq 12 x 1 d1 1 d 1,led驱动器,led数量,单颗led功率,输入状态,输出路数,序列区分号,光源色彩,企业标识：史福特,d单色 srgb混光,1、2、3,a1ac 110v a2ac 220v akak 宽电压 d1dc 12v d2dc 24v d3dc 36v d4dc 6v d5dc 9v d6dc 15v,如驱动器是可调光的在具体型号后加：/t,led驱动的命名,电源效率更高，灯具系统效率超过95%； 高功率密度，小型化，模块化； 高频化 应用压电变压器 新型电容器（体积小，容量大，esr小） 增加集中式控制及智能控制功能 全数字化设计技术 要改善led灯具的长寿命和高可靠性，led防水驱动电源是关键！,led驱动电源技术展望,我国led照明电器产品目前 cqc 认证工作介绍,2019/10/30,china quality certification center,一、照明电器产品认证工作概述： 1、强制性产品认证（ccc认证） 1）范围： 依据cnca-01c-022:2007 电气电子产品强制性认证实施规则 照明电器，包括电源电压36v以上和不超过1000v的灯具、电源电压不超过1000v镇流器两大类，6种产品； 灯具：固定式通用灯具、可移式通用灯具和嵌入式灯具； 镇流器：荧光灯电感镇流器、荧光灯用交流电子镇流器和高强度气体放电灯电感镇流器。 注：具体产品分类与界定见附件1ccc产品目录描述与界定（照明电器部分），产品认证的检测项目设计安全和电磁兼容（emc）。,2019/10/30,china quality certification center,1、强制性产品认证（ccc认证） 2）认证检测依据标准：,2019/10/30,china quality certification center,2、自愿性产品认证（cqc认证） 认证范围涉及ccc认证范围以外的绝大部分照明电器产品，例如灯具、灯的控制装置、光源和照明电器附件等，认证类别包括安全、emc和节能。其中，主要的照明电器cqc标志认证产品有： 灯具：道路灯具、投光灯、灯串、应急灯等； 灯的控制装置：hid灯电子镇流器、led模块驱动器等； 光源：普通照明用自镇流荧光灯、双端荧光灯等； 照明电器附件：灯座、启动器、触发器、灯用电容器等。,2019/10/30,china quality certification center,二、led照明电器产品概述： 1、led照明产品发展： 1）特点： led体积小，功能强大而且节能。它持久耐用，相比传统光源而言，它在色彩、动态性、控制和智能方面具有更多的创造性。这意味着人们可以通过led来创造比以往更丰富的氛围、环境和应用，满足各种需要。 事实上led给使用者留下的影响主要是高光效和长寿命。 2）应用： 以led制成的光源、灯具等照明产品种类很多，比较常见的民用产品有led灯泡、led路灯、led台灯、led嵌入式灯具（埋地灯、筒灯）等等。此外，以led为光源的交通信号灯、景观照明、装饰照明灯已经得到了普遍的使用。,2019/10/30,china quality certification center,二、led照明电器产品概述： 2、led照明产品的现状： 虽然产品种类繁多，但目前没有专门的国家标准，造成产品的技术指标不统一，无法对相关产品进行评判，企业也多是各自为政，消费者选择过程中更多是根据企业的宣传，造成质量纠纷时有发生。 3、大陆led产品的产业政策： 2009年9月22日，国家发展和改革委员会、科学和技术部、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局6个部委联合发布关于印发半导体节能产业发展意见的通知。 附件半导体节能产业发展意见,2019/10/30,china quality certification center,二、led照明电器产品概述： 4、大陆led照明产品的标准状况 1）专门针对led照明产品的标准 截止到2009年制订和报批的led照明照明标准共计12个： 普通照明用led模块 安全要求 普通照明用led模块 性能要求 普通照明用led模块 测试方法 普通照明用led和led模块术语和定义 灯的控制装置 第14部分：led模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求 led模块用直流或交流电子控制装置 性能要求 道路照明用led灯 性能要求 普通照明用50v以上自镇流led灯 安全要求 普通照明用50v以上自镇流led灯 性能要求 杂类灯座 第2-2部分 led组件用连接器 特殊要求 普通照明用发光二极管 性能要求 装饰照明用led灯,2019/10/30,china quality certification center,已经发布的led照明产品标准及实施日期,2019/10/30,china quality certification center,2）其他相关照明产品标准 led灯具产品安全要求参照已经发布实施的照明灯具gb7000系列标准（iec60598）进行考核，emc要求依据相关产品要求。 注：产品节能要求，有关部门正在制订产品的技术要求。 可以看出，政府正在不断加大led照明产品的检测标准投入，正在不断推出相关产品标准及检测要求。但同时考虑到led上游芯片技术的发展速度，对应标准也将及时更新。,2019/10/30,china quality certification center,三、cqc在led照明产品方面的工作开展情况 1、 led照明产品的安全认证 1）ccc认证范围： led台灯、led筒灯、led地埋灯、led射灯等等； 2）cqc认证范围： 灯具类：led道路灯具、led投光灯、led应急灯等等； 控制装置类：led驱动器（电源）； 2、cqc准备阶段的节能认证 led路灯、led自镇流灯、led筒灯。,2019/10/30,china quality certification center,3、led照明产品认证要求： 认证产品除应符合相关标准或技术条件以外，应遵循对应产品的认证实施规则要求，包括接受工厂检查。 4、认证过程中的相关问题说明： 1）认证类别的判断； 2）申请人需提交的资料； 3）认证检测机构的指定； 4）其他技术问题。,高功率因素,高效率,长寿命,工作温度,多重保护,防水,防雷,谐波小,可达95%,50000h,ip68,4kv,0.99,过压/过流/过温,-40+70 ,10%,安规,符合ul8750,符合ul1310,led 驱动恒流源,贴片电感,贴片电容,3402芯片,贴片二极管,驱动器内部结构,电感：是储能器件，在芯片关断期间，由其存储的能 量为负载提供续流。 电容是在本电路中起到滤波作用，平滑电压的 纹波，为负载提供稳定的电压。 续流二极管：在芯片关断期间，为负载续流提供回 路。 3402芯片：dc/dc恒流芯片,驱动器关键元器件说明,led驱动应用,强度高，透光性好。工作温度低，散热良好，不会引起灯罩老化发黄 。 模块化设计，可任意组合成不同需求的产品，每个模块是一个独立的光源，方便拆卸及维护。 外观轻薄，可有效降低风阻，增强安全系数。 智能控制，光控+时控+功率自动调节（自动调光）。,led路灯优势,道路照明功能,道路照明需求,从安规格角度来看led,传统白炽灯潜在危险,卤素灯泡潜在的危险,hid高压气体放电灯泡潜在的危险,荧光灯泡潜在的危险！,led灯泡潜在的危险！,led光源照射角度可根据需要设计，即可大大降低眩光和光污染。 工作电压低：不会像普通路灯那样因高压吸附灰尘导致灯罩发黑，安全可靠。 点亮速度快，启动无延时。 无闪频。消除了传统路灯频闪引起的视觉疲劳。 耐冲击，抗震力强，没有传统灯光碎裂的问题。 显色指数高，显色性好。多种色温可选。 绿色环保。不含铅，汞等污染元素。 宽输入电压，pwm恒流技术，效率高，热量低，恒流精度高。 与太阳能发电相结合，利用led低电压工作，功率大小可调（调光），发光效率高以及节能环保的优点。,可通过gprs实现远程通信和控制；可采用2.4g通讯模块对室内灯具进行 单灯无线遥控或多灯的整体调光。,led灯具电气控制,亮度调节（定时控制）：,利用单片机产生可调pwm对恒流芯片的dim口进行驱动，通过调节pwm的占空比可以调节输出的led的电流的大小，达到调节led亮度的目的。 为了进一步节能降耗和保持路灯的寿命，可以根据不同时段设置路灯的亮度，可以分档设置100%、75%、50%、25%亮度等级。,时序控制:,（洗墙灯）采用dmx控制协议对整个灯具进行集成控制。,光控功能：,根据外界环境的照度，实现对led灯具的实时自动控制。,遥控功能：,洗墙灯集成控制器采用美国剧场技术协会(usitt)制定了dmx512 协议标准。 dmx512 协议适用于一点对多点的主从式灯光控制系统，主控制器往总线发送控制时序， 总线上的其他从灯光设备接收总线数据，提取其对应通道的数据，完成控制信号的接收。 一个dmx512 数据包包含起始码和512 个数据帧。 每一个控制器输出共四路，每路可带170盏rgb洗墙灯，可实现rgb的渐变，跳变，以及追逐。,led洗墙灯集成控制,集成控制框图,以36w条形洗墙灯为例：,随着社会科学技术的发展，产品智能化是未来的趋势，智能路灯应运而生。 此产品采用高档时钟芯片ds12c887.此芯片可作为ibm at计算机的时钟和日历。在没有外部电源的情况下可以工作十年。自带晶体振荡器和电源。可计算到2100年前的秒，时，分，小时，星期，日期，月，年七种日历信息并带闰年补偿。有十二和二十四两种制式十二小时制带am和pm提示。 由单片机来初始化设定时间，单片机实时读取时钟芯片上的时间，根据时间来判断怎样控制灯全功率，半功率或者是熄灭。无需人工控制，而且在断电的情况下系统依然可以正常运行。,led智能路灯,太阳能+风能,市电220v,蓄电池,充电,当蓄电池 供电不足时,供电,led&太阳能、风能、市电的结合,led灯具,太阳能光伏发电不排放和发射任何有害物质，具有无污染、安全、寿命长、维护简单、资源永不枯竭等特点，已成为发展最快的新兴产业之一。太阳能电池是直接将光能转化为直流电能的，且太阳能电池组件可以通过串、并联的方式任意组合，得到实际需要的电压。 将太阳能电池与led光源结合，将无须任何的逆变装置进行交、直流转换，这些特点恰恰是与led匹配而传统供电系统所无法比拟的。将获得很高能源利用率、安全性和可靠性。现在常见的太阳能照明半导体系统有太阳能草坪灯、太阳能信号灯和太阳能led路灯，以及太阳能室内半导体照明系统等。,led&太阳能的结合,太阳能电池板通过光伏效应，将太阳辐射能并转化为电能输出，经过太阳能智能控制器、智能检测控制器给蓄电池（组）充电。 当照度逐渐降低、太阳能电池板开路电压降至1.5v左右，智能检测控制器侦测到这一电压值后动作，太阳能智能控制器控制蓄电池（组）对led驱动器供电，led灯具开始工作。 当太阳出来后，照度逐渐升高、太阳能电池板开路电压上升，智能检测控制器侦测到这一电压值后动作，太阳能智能控制器停止对led驱动器供电，led灯具停止工作。并切换为蓄电池充电状态。 当led灯具正常工作时，智能检测控制器侦测到蓄电池供电不足，将外加市电ac 220v通过ac power（备用电源）转化为低电压直接给led驱动器供电。,太阳能市电转化 led灯具工作原理,工作原理框图,单独的太阳能或风能系统，由于受时间和地域的约束，很难全天候利用太阳能和风能资源。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性：白天光照强时风小，夜间光照弱时，风能由于地表温差变化大而增强，太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补发电系统在资源利用上的最佳匹配。而且由于风光互补的特性使得对于独立光伏系统中必须考虑连续阴雨天或者独立的风力发电系统中必须考虑连续的无风天数而造成的蓄电池组余量偏大的问题得到缓解。,风光互补led路灯,风光互补led路灯框图,控制系统的设计是整个路灯电气设计的重点，关系到太阳能电池板的充电效率、蓄电池的使用寿命、以及整个系统的安全性。主要包括硬件设计和软件设计两部分。 软件设计： 与本设计方案的硬件电路对应的软件程序包括:主程序、定时中断程序、a/d转换子程序、外部中断子程序及键盘处理子程序、充电管理子程序、负载管理子程序。 单片机的软件编程上，以keilc编译器的windows集成开发环境vision2作为软件开发平台,采用c51高级语言编写。,智能控制器设计,硬件设计：太阳能路灯智能控制器以单片机为核心，外围电路主要由电压采集电路、负载输出控制与检测电路、led显示电路及键盘电路等几部分组成的，结构框图如下。电压采集电路包括:太阳能电池板和蓄电池电压