LED驱动电源（课堂PPT）

1、1 LED驱动电源 华卓瑜 2015版2 LED的基本特性LED有一个门限电压，只有加在LED两端的电压高于这个门限电压时，LED才会导通。普通硅二极管的导通门限为0.50.7V，而LED的门限电压通常为1.54V。LED具有非线性的伏一安特性曲线，通过LED的电流与加在它两端的电压不成正比关系。LED的光通量输出随流过LED电流的增大而增加，但不成正比。当光通量增加到一定程度后，其随电流增加而增加的量很少，呈明显变缓之趋势。LED是一种对温度比较敏感的器件，当其结温升高时，光输出将减少，正向电压也会降低。3LED的基本工作条件图是典型的LED伏安特性曲线，从该伏安特性曲线的象限可以看出，从坐

2、标原点到接近VF(0)段，LED两个极之间尽管存在一个正向电压，但几乎没有电流流过LED，所以LED也不可能发光，只有当外加正向电压VF(0)时，LED才有明显的导通电流并随之发光。所以驱动电源的开路电压一定要大于负载的最大电压。4LED的基本工作条件LED有最大允许正向直流电流值，超过此值可损坏二极管。当驱动并联的LED或LED串时，LED驱动器要求恒流而不是恒压供电。注：下图给出了随机抽取的6只白光LED的正向电流IF随正向电压TIE变化的关系曲线。用3.4V驱动，正向电流范围为1044mA，这就使得各只LED的亮度和色度存在较大的差异。所以LED需要采用直流电流或单向脉冲电流驱动而不是恒

3、压供电。LED驱动电源 电源可靠性电磁兼容电性能安全性能1.关键元器件波形2.元器件温升3.变压器设计4.开关试验5.加速寿命6.低温启动7.高低温冲击试验8.输入干扰试验传导，辐射，电磁兼容 1.输入/输出电参数2.输出启动电流3.关机输出电压波形4.输出电流纹波5.开路电压6.空载功率1.耐压测试2.雷击测试 3.浪涌电流4.机械结构6LED驱动电源可靠性 LED光源做为一种新型的半导体发光元器件具有节能，高可靠性，长寿命，环保等优点。LED光源的平均寿命可达到10万小时，制约LED灯具使用寿命的关键除了和LED 自身有一定关系外，主要决定于驱动电源的可靠性。 在平时的产品设计过程中，为了

4、确保产品的可靠性需要做一系列的试验和考核，如：1.元器件可靠性：元器件可靠性： 1）关键元器件波形：）关键元器件波形： 需要测量电路中半导体，电解等元器件，在驱动器正常和异常状态下的电压，电流波形确保所有的元器件满足ACT元器件使用规范。若不能完全满足ACT元器件降额使用标准，需在评审中提出讨论。 7LED驱动电源可靠性2）元器件温升）元器件温升 确保驱动电源在Ta工作温度范围内，所有的元器件温度都在ACT元器件使用规范的范围之内正常工作，同时需要测量在高温极限环境下元器件的温度及保护状态，明确高温情况下元器件的失效模式及后果。3）变压器设计）变压器设计 调整变压器的匝比及感量参数，使得电路中

5、元器件选择最优化。根据不同的电路结构，控制最大磁通密度，防止变压器饱和。同时注意变压器工艺的设计，在设计阶段优化产品的一致性。 8LED驱动电源可靠性2.驱动电源的可靠性试验：驱动电源的可靠性试验：1）寿命试验： 加速寿命试验： 80，80%湿度的环境，以输入电压15%条件下，工作1000小时。2）开关试验：在常温额定输入电压下，30S开，30S关，开关25000次。 快速开关：在TCase温度时，1秒开1秒关，30个循环，打5遍，每遍之间停止25S。 潮湿开关：温度30，湿度95%，在输入电压10%的条件下，开关48H。 过电压开关：在常温在输入电压20%的条件下， 1秒开1秒关，300个循

6、环。3）低温启动试验： 确保在Ta的下限低温工作时，电源可以正常工作。4）高低温冲击试验： 1H -10，1H 75为一个周期，进行5个周期共10H。5）输入干扰试验： 在额定电压的20%范围内，输入端和输出端任选一根导线经过50次锉刀试验。9LED驱动电源电性能1.输入输入/输出电参数输出电参数 在自动测试仪可以完成电参数测试，通过测量全范围输入电压内输出高低载的电参数，可以看出电源的线性调整率和负载调整率。同时需要测试电源在输入电压从额定电压的-20%瞬间跳变到额定电压的+20%的输入输出参数，确保电源在输入电压允许范围内突变时，电源不进入异常状态。2.输出启动电流输出启动电流 基于LED的基本工作条件：LED有最大允许正向直流电流值，超过此值可损坏二极管。故在电源启动时不可以产生过大（超过20%）的电流过冲。 10LED驱动电源电性能3.关机输出电压波形关机输出电压波形 通过此测试可以考核LED关断时是否有回闪现象。在有些客户会对LED的关断时间有要求时，还需要调整LED的关断时间。4.输出电流纹波输出电流纹波 同一个电源接不同种类的LED（RD值不同）时会产生不同的电流纹波。为了统一测试，ACT根据输出电流的不同，对于RD值有统一的规定：输出电流0.35-0.5A0.5-0.7A 0.7-1A 1-1.5ARD值0.150.130.10.0811LED驱动电