LED照明的亮度穩定性及節能因素考慮
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發(fā)光二極管的亮度隨電流的大小而不同，且制造出來(lái)的發(fā)光二極管，其電壓與電流曲線(xiàn)稍有差異，因而LED照明的亮度常隨電源電壓的變動(dòng)而無(wú)法穩定。為維持亮度穩定一致，需要發(fā)光二極管恒流驅動(dòng)器來(lái)實(shí)現。恒流驅動(dòng)器可以使得發(fā)光二極管工作在固定電流模式，因而亮度穩定性高。恒流驅動(dòng)器也讓發(fā)光二極管長(cháng)期工作在一定電流下，使其維持較長(cháng)壽命。
凱鈺科技的T6316是一個(gè)恒流驅動(dòng)器，它是一個(gè)具有4個(gè)通道的定電流發(fā)光二極管驅動(dòng)器，輸出電流可依照外置電阻而定。T6316具有±6%精度電流與通道間±3%匹配精度，可用于路燈、燈管等照明設備。為節能考慮，系統設計需考慮恒流驅動(dòng)器的跨壓在0.5V～2V之間。由于發(fā)光二極管長(cháng)時(shí)間工作在恒定電流下，其跨壓稍有下降，此項變動(dòng)亦需考慮在系統設計中。
發(fā)光二極管照明優(yōu)點(diǎn)是節能、安全，但由于恒定電流工作考慮，能耗亦相對增加，因此照明系統設計以低能耗為目標。前面提到恒流驅動(dòng)器的壓降在2V以?xún)?，即是考慮低能耗的設計，若系統的電源端電壓與串接發(fā)光二極管壓降超過(guò)2V以上，則需考慮以電壓轉換器來(lái)達到低能耗目標，但仍維持恒定電流工作模式。低能耗的電壓轉換器是以開(kāi)關(guān)式方式工作，依據反饋電路控制開(kāi)關(guān)周期，達到穩定輸出電壓。但為了維持發(fā)光二極管恒定電流工作狀態(tài)，反饋電路是以輸出電流來(lái)控制轉換器開(kāi)關(guān)周期。
凱鈺科技T6322是一個(gè)降壓恒流發(fā)光二極管驅動(dòng)器，其電流依照外置電阻決定，可支持高達1.5A輸出電流，提供±5%精度電流及高功率效能(低能耗)及高電線(xiàn)路調整能力。
圖1對T6322與其它產(chǎn)品的功率轉換效率進(jìn)行了對比。圖2是T6322與其他產(chǎn)品的線(xiàn)路調整能力的對比(低電流變動(dòng)率即表示高線(xiàn)路調整能力)。
圖1
圖2
在目前充斥市場(chǎng)的LED照明產(chǎn)品中，它們的電源輸入系統為兩類(lèi)：一類(lèi)前端為AC電源輸入系統加上后端的定電流控制模塊，此類(lèi)產(chǎn)品包括冷凍柜燈條、室內燈具、路燈、臺燈、MR16、AR111等。另一類(lèi)為交流電源直接輸入系統整合AC/DC轉換器和恒定電流線(xiàn)路，此類(lèi)產(chǎn)品包括E27和GU10等燈泡型LED燈、PAR燈、T5和T8 LED燈管等。
第一類(lèi)電源設計除了應選擇前端效率較佳的恒定電壓電源供應器外，后端恒定電源控制的電源模塊則依其產(chǎn)品特性采用效率較佳的電源設計。其優(yōu)點(diǎn)在于前端AC/DC的電源供應器，如開(kāi)關(guān)電源、DC適配器等恒定電壓電源，可選擇性高且多有安規認證的方案，從而降低設計的門(mén)檻。
第二類(lèi)電源設計由于整合了AC/DC的電路和恒定電流電路，故可符合較小空間的機構設計，但從功率因子、電源效率和安規的考慮，設計也存在一些難度。因此，現今市場(chǎng)此類(lèi)產(chǎn)品很少能達到高發(fā)光效率、高功率因子(> 0.9)標準。
本文小結
目前LED照明產(chǎn)品要達到高發(fā)光效率，進(jìn)而成為下一代主要光源，首要考慮的是電源模塊的設計，針對不同的燈具產(chǎn)品選擇正確的設計架構。此外，電源控制IC也必須提高電源效率、功率因子、可靠性，以開(kāi)發(fā)適合LED照明需求的產(chǎn)品。
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