LED驅動電源的應用分析
摘要: LED由于環保、壽命長、光電效率高等眾多優點,近年來在各行業應用得以快速發展,LED的驅動電源成了關注熱點。
LED由于環保、壽命長、光電效率高等眾多優點,近年來在各行業應用得以快速發展,LED的驅動電源成了關注熱點,理論上,LED 的使用壽命在 10 萬小時以上,但在實際應用過程中,由于驅動電源的設計及驅動方式選擇不當,使 LED極易損壞.
設計 LED 驅動電源時,有必要知道 LED 電流、電壓特性,由于 LED 的生產廠家及 LED 規格不同,電流、電壓特性均有差異.現以白光 LED典型規格為例,按照 LED的電流、電壓變化規律,一般應用正向電壓為 3.0-3.6V 左右,典型值電壓為 3.3V,電流為 20mA,當加于 LED 兩端的正向電壓超過3.6V后,正向電壓很小的增加,LED的正向電流都有可能會成倍增漲,使LED發光體溫升過快,從而加速 LED 光衰減,使 LED 的壽命縮短,嚴重時甚至燒壞 LED.根據 LED的電壓、電流變化特性,對驅動電源的設計提出嚴格要求.
當前很多廠家生產的 LED燈類產品(比如護欄、燈杯、投射燈),采用阻、容降壓,然后加上一個穩壓二極管穩壓,向LED供電,這樣驅動LED的方式存在極大缺陷,首先是效率低,在降壓電阻上消耗大量電能,甚至有可能超過 LED 所消耗的電能,且無法提供大電流驅動,因為電流越大,消耗在降壓電阻上的電能就越大,所以很多產品的 LED 不敢采用并聯方式,均采用串聯方式降低電流.其次是穩定電壓的能力極差,無法保證通過 LED 電流不超過其正常工作要求,設計產品時都會采用降低 LED 兩端電壓來供電驅動,這樣是以降低 LED 亮度為代價的.采用阻、容降壓方式驅動 LED,LED的亮度不能穩定,當供電電源電壓低時,LED的亮度變暗,供電電源電壓高時,LED的亮度變亮些.阻、容降壓方式驅動 LED的最大優勢是成本低.
根據 LED電流、電壓變化特點,采用恒壓驅動 LED是可行的,雖然常用的穩壓電路,存在穩壓精度不夠和穩流能力較差的缺點,但在某些產品的應用上可能過精確設計,其優勢仍然是其它驅動方式無法取代的.
采用恒流驅動方式,是比較理想的 LED 驅動方式,它能避免 LED 正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使LED的亮度穩定.因此眾多廠家選用恒流方式驅動LED. 還有一種LED 驅動方式是可行的,它即不恒壓,也不恒流,但通過電路的設計,當 LED 正向電壓升高時,使驅動電流減小,保證了LED產品的安全.當然正向電壓的升高只能在LED承受范圍,過高也會損壞 LED. 理想的 LED驅動方式是采用恒壓、恒流.但驅動器的成本增加.其實每種驅動方式均有優、缺點,根據 LED產品的要求、應用場合,合理選用 LED驅動方式,精確設計驅動電源成為關鍵.
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