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LED驱动电源知识及LED电源测试


散热、驱动电源、光源是做好一个LED照明产品最关键的几个部分。虽然散热显得尤为重要,散热效果直接影响到照明产品的寿命质量,但是光源是整个产品的核心部分,驱动电源本身的寿命及输出电流、电压的稳定性对产品的整体寿命质量也有很大影响。
东莞市航为电子有限公司专注于电源行业的自动化生产测试与老化设备的研发、生产、销售及技术支持服务。主营产品为电源自动测试系统、电源老化设备及自动化生产与测试集成解决方案,产品广泛应用于开关电源、LED驱动电源、电源适配器、充电器、移动电源、通讯电源、医疗电源、电源变压器、消费类电子等。
LED驱动电源也是一个配套产品,目前市场上的电源品质参差不齐,下面提供一些LED驱动电源的相关知识。
1、 什么是LED驱动电源
LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。
2、LED驱动电源的特点
(1)高可靠
性特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。
(2) 高效率
LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
(3)高功率因素
功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上使用照明量大,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
(4)驱动方式
现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电也就是“中科慧宝“改采用的驱动方式,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
(5)浪涌保护
LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺,而至于电源及灯具频繁更换,LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。
(6)保护功能
电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高;要符合安规和电磁兼容的要求。
       东莞航为电子专业LED驱动电源综合测试系统,8051 LED电源测试仪。
3、按驱动方式分类
(1)恒流式恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路;恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高;应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量。
(2)稳压式当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路;以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;亮度会受整流而来的电压变化影响。
4、整体恒流和逐路恒流工作方式优缺点
与整体恒流相较,逐路恒流虽然缺点比较多,成本也比较高。但是它能真正的起到保护LED和延长LED的寿命,所以逐路恒流才是未来的趋势。
5、LED电源的不足
LED驱动电源目前存在不足的原因:
一、生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够,做出的电源是可以正常工作,但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够,还是有一定得隐患;
二、大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源,对LED的特点及使用认识还不够;
三、目前关于LED的标准几乎没有,大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准;现在大部分LED电源没有统一,所以量大部分都比较小。采购量小,价格就偏高,而且元器件供应商也不太配合;
四、LED电源的稳定性:宽电压输入,高温和低温工作,过温、过压保护等问题都没有一一解决。
首先是驱动电路整体寿命,尤其是关键器件如:电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命;是LED驱动器应挑战更高的转换效率,尤其是在驱动大功率LED时更是如此,因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散,电源转换效率的过低,影响了LED节能效果的发挥。目前在功率较小(1-5W)的应用场合,恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3,已经接近了光源的成本,一定程度上影响了市场推广。

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