LED电源的类型特性和应用

南京普天大唐信息电子有限公司,LED恒流驱动的类型特性和应用,LED为什么要恒流驱动,1、LED是一个非线性器件,正向电压的微小变化会引起正向电流的很大变化！,3.3V时为20mA的LED，用三节干电池供电，新电池电压可达4.5V，电流超过100mA，大了5倍，很容易烧毁,LED为什么要恒流驱动,2、1W大功率LED，如果正向电压变化10%（从3.4V降低到3.1V）,会引起正向电流从350mA降低到100mA,变化3.5倍,LED为什么要恒流驱动,3、LED是一个半导体二极管,它的伏安特性随温度而变化(-2mV/oC),假如用恒压电源供电:温度增加至85度,正向电流从20mA增加至35-37mA,而亮度不增加。温度降低至-40度时,正向电流从20mA降低至8-10mA,亮度降低。所以不能用恒压源供电,而必须用恒流源供电。,LED为什么要恒流驱动,LED如何来调光,一般我们认为LED调光只要改变驱动的电流就可以了。从下面的图表可以看出如果改变驱动电流,调光会改变其发光的光谱,而改变色温。所以只有采用PWM调光，才不至于改变其光谱。如果需要采用PWM调节亮度，就必需要用驱动器才能实现。,为什么要用PWM驱动LED,1、用PWM驱动LED，LED的发热量小。LED的损坏或光衰基本上都是灯芯过热造成的。从大量实验来看，在相等的平均电流的情况下，采用PWM方式比模拟方式灯芯温度会低很多。2、用PWM驱动LED，不会改变其光谱。3、可以和数字控制技术相结合来进行控制。4、即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象。5、可以有极高的调光精确度。,脉宽调光要注意的问题,1、脉冲频率的选择因为LED是处于快速开关状态，假如工作频率很低，人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留现象，它的工作频率应当高于1KHz。2、对发声的器件要加以处理。3、脉冲的峰值电流要小于LED标称电流的120%。4、注意PWM的调节步长。,LED驱动电源的分类,DC-DC恒流源：升压型-负载电压高于电源电压。降压型-负载电压低于电源电压。AC-DC恒流源：降压型-负载电压低于电源电压。升压型-负载电压高于电源电压。,DC-DC恒流源的基本拓扑结构,降压型,DC-DC恒流源的基本拓扑结构,升压型,DC-DC恒流源的基本拓扑结构,应用场合：1、太阳能LED灯具12V,24V2、汽车LED车灯12V,24V,48V3、电动自行车LED车灯12V,24V,36V,DC-DC恒流源的基本拓扑结构,特点及设计要求：1、一般来说升压型比降压型整体效率要高。2、用什么结构,完全由实际情况决定。3、由太阳能电池板供电,通常其输出电压较低,（12V或24V），需要采用升压型的恒流源4、如果电动汽车,由于输入电压较高，故采用降压型恒流源。5、不论升压型还是降压型其效率主要取决于升压和/或降压的比值,比值越高,效率越低。所以要尽可能使得输入电压接近于输出电压。,DC-DC恒流源的基本拓扑结构,6、用小阻值的采样电阻对LED的电流进行采样，再通过反馈形成闭路调节。7、反馈电压越低效率越高，可以减小采样电路的损耗。8、采样电阻须采用低温度系数的高精度电阻。9、尽量提高PWM的频率。,AC-DC恒流源的基本拓扑结构,市电交流恒流源的分类：1、非隔离型(在特定情况下符合安规要求)输入交流线和输出直流线有公共线输入交流直接整流成高压直流,再用高压IC进行恒流控制。(需要昂贵的高压IC)2、隔离型(符合安规要求)输入交流线和输出直流线没有公共线(通常要采用交流变压器隔离)（1）采用工频交流变压器隔离(体积大,重量重，效率低)（2）采用高频变压器隔离(需要先把工频整流成直流,再用直流变换为高频交流,再用交流整流成所需的直流),AC-DC恒流源的基本拓扑结构,AC-DC恒流源的基本有三种：恒流源电荷泵开关电源,AC-DC恒流源的基本拓扑结构,2、交流电源都必须整流以供直流的LED使用。3、整流器的效率低，开关电源通常只有85%以下的效率。4、功率因素也是一个问题，开关电源只有60-70%左右。5、交流整流器中都离不开电解电容。6、一般电解电容寿命在105度时只有一千小时。7、LED灯具中的温度有可能高达85度，按每降10度提高一倍，只有4000小时。8、而LED的寿命高达510万小时。9、电解电容将成为交流供电的LED路灯寿命的主要限制者。10、必须采用寿命高达5000小时（105度）的长寿命塑胶薄膜电容，这样在85度时寿命可达50,000小时以上。,AC-DC恒流源的基本拓扑结构,如何提高恒流源的功率因数和效率：功率因数可以进行有源或无源补偿，一般都可以做到90%以上。关于效率问题就有很多方法来提高。比如使用较新的技术。目前这类新技术很多，可以根据各自的情况选择。对于纯电阻负载大部分都可以做到93%以上，对于LED也可以做到91%以上。,南京普天大唐的LED驱动电源,南京普天大唐是一个从事新能源和节能产品的研发的高新技术企业。我们的宗旨是向社会提供最好的产品。我们目前的主要产品有太阳能控制器系列、DC-DC恒流源系列、AC-DC恒流源系列产品。,南京普天大唐的LED驱动电源,PL1224DC60智能恒流源,南京普天大唐的LED驱动电源,产品简介：PL12/24DC60W-A是一款输入额定电压为12V/24V（自适应），输出为一路直流60W的自适应型智能恒流源，用于1560V的LED灯，能将开灯过程分为3个时段，每一段设定不同的输出电流（最大功率60W）。PL12/24DC60W-A具有红外线通信功能，可通过计算机或手持编程器将恒流源设定为3段不同时长不同功率的工作模式，还可以查询恒流源的当前工作状态。,南京普天大唐的LED驱动电源,恒流源工作参数：输入电压范围：10V30V最大输出电压：60V最大输出电流：5A最大额定功率：60W最大转换效率：95%最大电流误差：3%工作环境温度：-35+65预计使用寿命：20000h以上防水等级：IP67实际保护值9.7V测试值：-38+65,南京普天大唐的LED驱动电源,南京普天大唐的LED驱动电源,PL220AC100智能恒流源（一代机）,南京普天大唐的LED驱动电源,产品简介：PL220AC100是一款输入额定电压为AC220V（+/-20%），输出为一路直流100W的智能恒流源，用于30180V的LED灯，能将开灯过程分为3个时段，每一段设定不同的输出电流（最大功率100W）。PL220AC100具有红外线通信功能，可通过计算机或手持编程器将恒流源设定为3段不同时长不同功率的工作模式，还可以查询恒流源的当前工作状态。,南京普天大唐的LED驱动电源,技术指标：1、输入电压：AC180V265V2、电压保护：输出电压不大于185V3、过流保护：输出电流不大于1100mA.4、功率因数：大于0.985、电源效率：89%92%(根据负载的情况)6、恒流精度：误差小于3%7、保护自恢复：保护电路具有自恢复功能，即进入保护后经一定时间自动重新启动8、智能性：具有灵活性，可以根据需要设定电流值，电流设定步长为10mA；,南京普天大唐的LED驱动电源,9、可靠性：自身损耗小于2W，并且散热良好，能够长时间稳定工作。温升小于25度。10、抗干扰性：具有EMI滤波电路，能够抑制电网对本设备的干扰，并且不对电网造成污染11、故障记录：当设备发生故障进入保护时，CPU记录故障原因，便于分析。12、短路保护：具有输出短路保护功能，一旦检测到负载短路，停止工作并进入保护状态。13、开路保护：具有输出开路保护功能14、反接保护：当led灯正负接反时，不会损坏led灯。15、过热保护：控制设备温度，一旦检测到恒流源内温度超过80度，即进入保护状态。16、防雷保护：电路上设计有压敏电阻，具有防雷电保护功能。,南京普天大唐的LED驱动电源,南京普天大唐的LED驱动电源都可以设定为3个时段的不同电流输出。这样可以根据需求在工作过程中自动调节输出功率，以达到节能的目的。三段时长结束后，恒流源完全关闭输出，以减少静态功耗。具有非常完善的