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科普:你真的了解LED的核心——驱动器吗

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发表于 2021-11-28 11:40:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    相信很多人都听说过LED灯,[url=http:///rsonline.cn/web/c/passive-components/capacitors/mica-capacitors/]云母电容器[/url]对于它的重要性和作用都了解吧。那LED灯的驱动器是什么?驱动电源在灯具中相当于心脏在人体中一样重要。驱动电源的品质和性能直接决定了LED灯具的可靠性和寿命。可以说,没有好的驱动电源一定没有好的LED灯具,今天我们就来一起普及下小常识吧。
    LED的原始电源不外乎两种:一是电池,二是市电。但提供给用户或者产品的供电模式有五种:
    低压直流:电池、低压电源;
    高压直流:高压电源;
    低压高频交流:电子变压器等;
    高压低频交流:市电;
    低压低频电流。
    直流输入方式下LED驱动器的驱动方案一般来说有两种:[url=http:///rsonline.cn/web/c/displays-optoelectronics/fibre-optic-components/fibre-optic-transmitters/]光纤发射器[/url]线性驱动和开关型驱动。
    线性驱动
    在众多照明应用中,线性LED驱动器是首选的方案,因为它们相对简单,易于设计,且使LED能够以精确的稳流电流来驱动,而无论LED正向压降(Vf)或输入电压如何变化。虽然驱动器是线性结构,必须匹配应用的功率耗散要求,所以存在着效率低、harting调节性差等问题,但是由于其电路简单、体积小巧,能满足一些特定的场合应用较多。
    在电流低于350mA的许多低电流LED应用中,如汽车组合尾灯、[url=http:///rsonline.cn/web/b/harting/]霓红[/url]灯替代、交通信号灯、大型显示器背光、建筑物装饰光及指示器等,可以采用普通的线性稳压器或是电阻来提供LED驱动方案。
    电阻用于限制LED串的电流,是成本最低的方案,易于设计,且没有电磁相容性问题。但是,使用电阻时,LED正向电流由电压确定,在低电压条件下,正向电流较低,会导致LED亮度不足,且在负载突降等暂态条件下,LED可能受损。电阻方案的能效也最低,不利于节能,这在强调高低能耗的应用中尤为不利。此外,电阻方案也存在LED热失控及筛选问题。线性稳压器方案的提供较佳的稳流精度(±2%),支持过功率自调节,也没有EMI(电磁干扰)问题。这种方案的能效较低,成本适中。
    开关型驱动
    开关型驱动可以获得良好的电流控制精度和较高的总体效率,主要采用DC/DC变换器实现驱动功能。开关型DC/DC变换器按照输入输出电压的不同分为三类:降压(Buck)变换器、升压(Boost)变换器和降压-升压(Buck-Boost)变换器。应用方式主要分为降压式和升压式两大类。降压式开关驱动是针对电源电压高于LED的端电压或是多个LED采用并联驱动情况下的应用。升压式开关驱动是针对电源电压低于LED的端电压或者是多个LED采用串联驱动情况下的应用。
    降压变换器原理
    当开关闭合时,加在电感两端的电压为(Vin-V0),此时电感由电压(Vin-V0)励磁,电感增加的磁通为(Vin-V0)*Ton。当开关断开时,由于输出电流的连续,二极管D变为导通,电感削磁,电感减少的磁通为:(V0)*Toff
    当开关关闭和断开的状态达到平衡时,(Vin-V0)*Ton=(V0)*Toff,由于占空比DV0,实现降压功能。
    升压变换器原理
    当开关闭合时,输入电压加在电感上,此时电感由电压(Vin)励磁,电感增加的磁通为(Vin)*Ton。当开关断开时,由于输出电流的连续,二极管D变为导通,电感削磁,电感减少的磁通为:(V0-Vin)*Toff
    当开关关闭和断开的状态达到平衡时,(Vin)*Ton=(V0-Vin)*Toff,由于占空比D
    升压-降压变换器原理
    当开关闭合时,此时电感由电压(Vin)励磁,电感增加的磁通为(Vin)*Ton。当开关断开时,电感削磁,电感减少的磁通为:(V0)*Toff。当开关关闭和断开的状态达到平衡时,增加的磁通量等于减少的磁通量,(Vin)*Ton=(V0)*Toff,根据Ton和Toff值的不同,可能Vin>V0,也可能Vin
    LED驱动器已经成为了我们生活中必不可少的成员。led驱动方案能更好发挥LED技术带给世界低碳节能、环境保护的优点。它让我们的生活变得五颜六色,变得生动具体,变得出神入化。
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