LED照明电源电路设计问答精粹

LED照明电源电路设计的问答LED驱动方式选定研究1. LED驱动IC的特征和选定网民问题： LED驱动必须用专用LED驱动IC吗？ 和普通IC的优点和缺点是什么？专家回答： LED驱动专用集成电路的优点是Vin宽，输出电流大，恒流精度高，采用抖动频率能有效降低EMI。LED驱动用恒流源主要保证光的亮度与LED发光的工作时间段一致，不闪烁。 便宜的手机也经常使用LDO驱动背光的LED，但只是电源的利用率低，很多手机被设计成在锂电池电压下降到3.3V时切断电源。 用LDO驱动LED照明灯具不是一个好方法，LDO不会成为恒定电流。网民的问题：应该如何选择国产和外国的LED驱动IC？专家回答： LED驱动IC多，性价比各不相同，重视设计产品的目标价格是多少，追求竞争力和利益，国内IC产品也很好。2. LED驱动电源的选定和设计问题网民问题：选择和设计LED驱动电源时应考虑的问题专家回答： LED驱动电源是把电源供给转换成特定的电压电流来驱动LED发光的电压转换器，通常LED驱动电源的输入有商用、低压直流、高压直流、低压高频交流等。 LED驱动电源的输出大多是根据LED的正方向电压降值的变化使电压变化的恒流源。根据电网的电气规则和LED驱动电源的特性要求，选择和设计LED驱动电源时必须考虑以下问题。a .可靠性高，特别是LED路灯的驱动电源设置在高处，维护不方便，维护费用也很大。b、高效电源效率高，其消耗功率小，灯具内发热量小，灯具的温度上升下降。 有利于延迟LED光的衰减。c .驱动方式有现在通行的两种。 一个是恒流源供给多个恒流源，各恒流源分别向各LED供给电力。 另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。 如何选择启动方式，必须根据实际需要来决定。 多恒流输出供电方式在成本和性能方面很好。 也许是今后的主流方向。d .浪涌保护LED对浪涌的能力比较差，特别是对逆电压的能力。 由于电网负荷的开闭和雷击的感应，各种电涌从电网系统侵入，部分电涌引起LED的破损。 因此，LED驱动电源需要抑制浪涌的侵入，保护LED不受损坏的能力。e .其他因素，例如，在提高电源功率因数、增加LED温度的负反馈功能的外部防护方面，防水、防潮、外壳必须耐晒黑，驱动电源的寿命必须符合LED的寿命，满足安全标准和电磁兼容性的要求。3. LED驱动器IC的发展方向专家说明：照明用LED驱动IC的发展方向LED光源为长寿命光源，理论寿命达到50000小时，但应用电路设计不合理，电路部件选择不当，LED光源的散热差会影响寿命。 特别是，在应用电路中，作为AC/DC整流桥输出滤波器的电解电容器，其寿命在5000小时以下，成为制造长寿命LED灯具的技术模块，成为可以设计生产在应用电路中省略电解电容器的下一代LED驱动IC的解决方案.另外，新一代LED驱动IC的设计必须打破传统的DC/DC拓扑的设计理念。 例如，采用定功率、不采用滞后控制的降压型，采用定频率定电流控制，解决使用卤素灯电子变压器产生的灯源闪烁和多灯并联点亮的问题等，LED驱动器IC在各种应用电路中通过EMC、安全、CE、 必须解决UL等认证的应用电路简洁，使用零件少也是顾客降低成本的梦想，与市场竞争的隔离和非隔离的应用，提高了以往企业安全和效率的争论点PWM控制器的占空比等。0.5W-3W的LED光源和LED驱动器IC集成在一个CMC封装中的下一代芯片已经被少量生产，LED驱动器IC向高集成化的多芯片CMC封装方向发展，能够通过交流(AC )直接驱动发光的下一代、特殊的4 .隔离型和非隔离型驱动方式的比较网民提问：目前，在以商用电源作为输入电源的LED驱动方式中，与隔离型和非隔离型两种驱动方式相比，各自有哪些优点和缺点？ 选择方法专家回答：综合来说，隔离型驱动安全而效率高，非隔离型驱动效率高，根据实际使用要求选择隔离型驱动和非隔离型驱动。关于电路结构，现在的隔离型方式多为AC/DC的回扫式(Flyback )电路方式，因此相对电路复杂，成本高。 因为非绝缘型基本上采用了DC/DC的升压或降压(Buck )电路，所以相对电路简单，成本也比较低。恒流精度：隔离型在5%以内，隔离型很难。应用领域：目前，在以商用电源作为输入电源的LED灯具(特别是驱动与光源一体的灯具)中，基于安全第一原则，基本上没有采用非隔离型。 但是也有例外，LED荧光灯管受到结构和空间的制约，所以还在使用非隔离型的方案。 在低压供电的LED照明器具中，在效率和成本优先的原则上，非隔离型是最佳选择。5 .交流直接驱动器的LED技术网民问题：用交流直接驱动的LED技术怎么样了？专家回答： AC LED光源将LED的微小晶粒按交错排列分为5列，AC LED的晶粒列构成为像整流桥一样，整流桥的两端分别连接有交流电源，两端连接有LED的晶粒列，交流电流的正半周沿蓝色通路流动，3列LED的结晶负半周沿绿色通道流动，另外3列LED的晶粒发光，4个桥臂的LED的晶粒交替发光，对桥臂的LED的晶粒同时发光，中间的LED的晶粒列共同一直发光。 在60Hz的交流中，以每秒60次的频率交替点亮。 整流桥获得的直流是脉动直流，LED的发光也闪烁，LED具有停电持续馀辉的特性，馀辉能保持数十微秒，人眼对流动点的记忆不活跃，结果人眼解读LED光源的发光馀辉的动作模式并连续发光。 因为LED工作了一半的时间，休息了一半的时间，所以发烧减少了40-20%。 因此，交流led的寿命比直流led长。AC LED的成熟产品包括用于AC110C的AX3201、用于AX3211、用于220V的AX3221、AX3231等。工程师LED驱动电路设计问题的解答1. LED驱动电路的工作原理网民的问题：这个LED驱动电路的各元件分别起着什么样的作用？ 你是怎么工作的？专家回答：上图是驱动1W白色LED的电路图，在1224V的电压范围内用于交流直流两用。D1D4构成整流桥，该桥有两个功能，输入为交流电源，将交流整流为直流的输入为直流电源时，发挥极性转换的作用，保证与输入电源的极性无关，电路正常工作。CIN是滤波电容器，把脉冲直流转换成平滑的直流。 RS是采样电阻，决定恒流源的绝对精度。 l是整流电感，将100KHz的脉冲电流转换为三角波电流，l的电感量影响工作电压范围内的恒流源的稳定性。D5是续流二极管，在芯片内部的MOS管处于截止状态时，向电感中积蓄的电流提供放电电路。 因为D5是在高频脉冲状态下操作的，所以D5应选择正方向电压降小且恢复速度快的肖特基二极管。芯片的DIM端可外置PWM脉冲和直流电压调光，还可连接热敏电阻，进行辅助温度控制和自动亮度控制。 如果不使用这些功能，DIM端就会悬空。2 .如何解决led荧光灯的明暗不均？网络用户的问题： 23列12并联，恒流电源，基板上有明显的明暗不均，测量电压在3.02-3.08之间，单灯试验，3.1v时的黑暗区的电流在10-15ma明区为20ma左右，请告诉我这是怎么回事专家回答：也许PCB布线不好，活着的铝基板有漏电，可以用阶段性切断的方法寻找，只是需要时间。 0.06W的LED光源的理论工作电流为20mA，通常作为照明器具，为了防止LED的早衰，可以设计成15-18mA。3. PWM恒流LED驱动芯片设计荧光灯电源问题网民问题：最近使用PWM恒流LED驱动芯片作为荧光灯的电源，但有以下问题a、恒流源不是恒流，在输入80V-250V的电压变化的过程中电流增大，然后减少，变化范围比较宽，电感变化很多(电感都自制，从500uH-3mH开始)问题依然存在b、使用的MOS管为5N5001，测试DS两端的电压，输入150V左右后，数字万用表开始闹钟。专家的回答：a .在由a. PWM LED驱动IC构成的LED荧光灯的电源计划在Vin较小的范围内变化的情况下，相对于固定负载是恒定电流。 如果Vin变化很大，则需要响应时间，线路设计差或PCB基板设计差时，Vin变化时Iout也应该有一定的变化。b .用数字测试器测量DS的电压是不合理的。 想看这个电压的话请用示波器看。4. LED闪烁问题网民提问：驱动卤素灯时降低电压，降低卤素灯的亮度，没有其他变化。 驱动LED时电压下降，LED在某种程度上闪烁。 为什么呢？专家回答：由于卤素灯为纯电阻负载，所以卤素灯与电子变压器的组合可以很好地发挥作用。 LED照明器具是电容性阻抗的电感性阻抗的负载，卤素灯电子变压器受到LED灯的负载时，其输出能力大幅下降，输出电压从12V急剧下降到7V，在8V启动的驱动IC成为不足电压保护状态时，卤素灯电子变压器的输出电压进一步下降到12 解决方法是选择启动电压小于6V的驱动IC。5 .水中灯应该怎么设计？网民提问：水中灯应该如何设计？ 有什么问题？LED灯泡的爆炸是由冲击电流引起的？如何解决？专家回答：从安全角度来看，水中灯要求低压隔离供电，尽可能使用国际通用的AC 36V以下的电源，因此AC24V、AC12V都是可选的标准电源。长距离输电导致电压下降，可以增加铜线直径进行补偿。 此外，AC在线间传输比DC在线间传输损失小。水底灯多采用AC24V安全电源，所以Vin=6-30V，Iout=1.2A，系统应用部件少的PT4115作为驱动电源，四个肖特基二极管作为整流桥，一个平滑存储电容器，一个输出电流设定电阻，一个如果电网的负载瞬间急剧变化，会产生电流浪涌，可以在电路上附加保护器件，有效地抑制电流冲击。 初期的9910IC有“点亮玻璃珠”的缺点，需要应用电路进行改善。6. LED的亮度不均问题网民问题：制作60W功率LED太阳灯，用两个12V的电池包串联储存太阳能(单一电池包的放电电压在10.8-15V左右)，路灯的供电电压在21.6-30V之间。 预计采用两个能分别驱动30W的驱动单元，采用两个6列5并联方式。 驱动器选择可以进行PWM调光的BUCK芯片。 但是实际上发生了LED的亮度不均，该问题如何解决呢？专家回答：这是典型的错误设计。 只有LED串的正向电压低于电池电压时，bucket电路才可以采用，必须确保一定的电压馀量。 即使bucket成为100%占空比状态，也得不到设定的电流。虽然其他提案者建议使用某个品牌的设备，但是我们知道体系结构的选择与品牌无关。 这好像是物理学的基本规律是否正确和提案人的国籍没有关系。这个设计的正确选择是采用Buck-Boost体系结构。 Buck-Boost体系结构的最佳适用条件是输出电压在输入电压的变化范围内，但在输入电压的变化范围外时也可以使用，称为全功能体系结构。关于中国LED产业标准缺乏的探讨总结话题：深圳LED产学研重点部门42家共同签署标准联盟协议，标志着深圳LED产业标准工作开始。 但是，中国在技术标准上只有一个成功案例(TD-SCDMA )，因此，也有人怀疑中国在集体利益斗争中死亡或成为怪人。 围绕这个话题，我们展开LED技术标准的讨论，业界希望产业标准联盟做什么？ 能做什么呢？网民观点总结：对于LED标准对行业的影响，业界人士持积极态度。 一位LED专家认为这是非常积极的措施。 目前LED产业处于“春秋战国”时代，没有标准的混乱低级竞争对LED的发展非常不利。 深圳市政府高屋建甫签署了标准联盟协议，对制定LED产业标准和占领市场具有先发制人的战略意义！ 另一位LED行业的人也说，如果没有行业标准，会导致产业整体的良莠不匹配，质量差的产品会使整个社会对LED照明产业产生不信任，给产业发展带来致命的损害。LED的标准是谁制定的？网民PS认为，这一事件表明了民间对统一LED标准的迫切愿望，可以有效地加快有关部门制定国家标准的时间表。 网民认为这一措施是象征意义，标准应该由国家制定，必须汇集全国的技术资源和市场资源，才能成功实施。 网民微软开玩笑说，今天定了标准，甚至说明天会被国标推倒。 从这个角度来看，很多网民持反对态度，网民简单来说，深圳LED企业的数量占全国的40%，年产值占全国的60%以上，据此制定标准确实对行业有利。 根据网民的空中要塞，如果深圳的标准成功引导LED企业，可能会从行业标准上升到国家标准。从这个角度来看，很多网民持反对态度，网民简单来说，深圳LED企业的数量占全国的40%，年产值占全国的60%以上，据此制定标准确实对行业有利。 根据网民的空中要塞，如果深圳的标准成功引导LED企业，可能会从行业标准上升到国家标准。中国LED技术力量薄弱，制定标准是否有意义网民海伦认为，中国的LED产业在核心的关键技术上输给了国际大企业，而对其本身处于行业下游的中国企业来说，无论在深圳还是全中国，在不利的竞争中，强制制定自己的“LED产业标准”都没有什么意义。 网民fdqx表示，制定标准最常见的有两种，一种是国家强制推进，另一种是有实力的公司组成联盟，推出实用畅销的相关产品。 现在的实际情况都不同。网