- 學習LED電源和驅(qū)動電路主要技術概況
- 采用電壓變換技術
- 開發(fā)一種針對LED的數(shù)字RGB混合控制系統(tǒng)
作為一種新的光源,近年來各大公司和研究機構對LED電源和驅(qū)動電路的研究方興未艾。與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同,LED驅(qū)動電路的主要功能是將交流電壓轉換為直流電壓,并同時完成與LED的電壓和電流的匹配。隨著硅集成電路電源電壓的直線下降,LED 工作電壓越來越多地處于電源輸出電壓的最佳區(qū)間,大多數(shù)為低電壓 IC 供電的技術也都適用于為LED,特別是大功率 LED供電。再則,LED電源還應能利用低電壓IC電源產(chǎn)量逐漸上升帶來的規(guī)模經(jīng)濟。
(1)LED電源和驅(qū)動電路主要技術概況
1)電壓變換技術
電源是影響LED光源可靠性和適應性的一個重要組成部分必須作重點考慮。目前我國的市電是220V的交流電,而LED光源屬半導體光源,通常是用直流低電壓供電,這就要求在這些燈具中或外部設置AC-DC轉換電路,以適應LED電流驅(qū)動的特征。目前電源選擇的途徑有開關電源、高頻電源、電容降壓后整流電源等多種,根據(jù)電流穩(wěn)定性,瞬態(tài)過沖以及安全性、可靠性的不同要求作不同選擇。
2)電源與驅(qū)動電路的壽命與成本
LED壽命方面,雖然單顆LED本身的壽命長達10萬小時,但其應用時必須搭配電源轉換電路,故LEDled/'' target=''_blank''>照明器具整體壽命必須從led/'' target=''_blank''>光電整合應用加以考慮。但對照明用LED,為達到匹配要求,電源與驅(qū)動電路的壽命必須超過10萬小時,使其不再成為半導體照明系統(tǒng)的瓶頸因素。在考慮長壽命的同時又不能增加太多的成本,電源與驅(qū)動電路的壽命與成本的通常不宜超過照明系統(tǒng)總成本的三分之一,在半導體照明燈具產(chǎn)品發(fā)展的初期,必須平衡好電源與驅(qū)動電路的壽命與成本的關系。
3)驅(qū)動程序的可編程技術
LED用作光源一個顯著的特點就是在低驅(qū)動電流條件下仍能維持其流明效率,同時對于R.G.B.多晶型混光而形成白光來說,通過開發(fā)一種針對LED的數(shù)字RGB混合控制系統(tǒng),使用戶能夠在很大范圍內(nèi)對LED的亮度,顏色和色調(diào)進行任意調(diào)節(jié),給人以一種全新的視覺享受。在城市景觀亮化應用方面,LED光源可在微處理器控制下可以按不同模式加以變化,形成夜晚的多姿百態(tài)的動態(tài)效果,在這方面將體現(xiàn)LED相對于其它光源所具有的獨特的競爭優(yōu)勢。
4)電源與驅(qū)動電路的效率
LED電源與驅(qū)動電路,既要有一定的供LED所需的接近恒流的正向電流輸出,又要有較高的轉換效率,電光轉化效率是半導體照明的一個重要因素,否則就會失去LED節(jié)能的優(yōu)點,目前商業(yè)化的開關電源其效率約為80%左右,作為半導體照明用電源,其轉換效率仍須進一步提升。
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(2)技術發(fā)展趨勢
1)針對LED的特點開發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路,利用集成電路技術將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值,使得LED能獲得穩(wěn)定的電流,并產(chǎn)生最高的輸出光通量。LED驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。
2)LED驅(qū)動電路具有智能控制功能,使LED的負載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預先設計的水平上。當負載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時,初級控制IC可以通過控制開關使負載電流回到初始設計值上。
3)在控制電路電路設計方面,要向集中控制,標準模塊化,系統(tǒng)可擴展性三方面發(fā)展。
4)在目前LED光效和光通量有限的情況下,充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點,開發(fā)變色LED燈飾的控制電路。