LED驅動(dòng)電源的應用分析
LED由于環(huán)保、壽命長(cháng)、光電效率高等眾多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在各行業(yè)應用得以快速發(fā)展,LED的驅動(dòng)電源成了關(guān)注熱點(diǎn),理論上,LED的使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上,但在實(shí)際應用過(guò)程中,由于驅動(dòng)電源的設計及驅動(dòng)方式選擇不當,使LED極易損壞。
設計LED驅動(dòng)電源時(shí),有必要知道LED電流、電壓特性,由于LED的生產(chǎn)廠(chǎng)家及LED規格不同,電流、電壓特性均有差異?,F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(guò)3.6V后,正向電壓很小的增加,LED的正向電流都有可能會(huì )成倍增漲,使LED發(fā)光體溫升過(guò)快,從而加速LED光衰減,使LED的壽命縮短,嚴重時(shí)甚至燒壞LED。根據LED的電壓、電流變化特性,對驅動(dòng)電源的設計提出嚴格要求。
當前很多廠(chǎng)家生產(chǎn)的LED燈類(lèi)產(chǎn)品(比如護欄、燈杯、投射燈),采用阻、容降壓,然后加上一個(gè)穩壓二極管穩壓,向LED供電,這樣驅動(dòng)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(guò)LED所消耗的電能,且無(wú)法提供大電流驅動(dòng),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(chǎn)品的LED不敢采用并聯(lián)方式,均采用串聯(lián)方式降低電流。其次是穩定電壓的能力極差,無(wú)法保證通過(guò)LED電流不超過(guò)其正常工作要求,設計產(chǎn)品時(shí)都會(huì )采用降低LED兩端電壓來(lái)供電驅動(dòng),這樣是以降低LED亮度為代價(jià)的。采用阻、容降壓方式驅動(dòng)LED,LED的亮度不能穩定,當供電電源電壓低時(shí),LED的亮度變暗,供電電源電壓高時(shí),LED的亮度變亮些。阻、容降壓方式驅動(dòng)LED的最大優(yōu)勢是成本低。
根據LED電流、電壓變化特點(diǎn),采用恒壓驅動(dòng)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(diǎn),但在某些產(chǎn)品的應用上可能過(guò)精確設計,其優(yōu)勢仍然是其它驅動(dòng)方式無(wú)法取代的。
采用恒流驅動(dòng)方式,是比較理想的LED驅動(dòng)方式,它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動(dòng),同時(shí)恒定的電流使LED的亮度穩定。因此眾多廠(chǎng)家選用恒流方式驅動(dòng)LED。 還有一種LED驅動(dòng)方式是可行的,它即不恒壓,也不恒流,但通過(guò)電路的設計,當LED正向電壓升高時(shí),使驅動(dòng)電流減小,保證了LED產(chǎn)品的安全。當然正向電壓的升高只能在LED承受范圍,過(guò)高也會(huì )損壞LED。
理想的LED驅動(dòng)方式是采用恒壓、恒流。但驅動(dòng)器的成本增加。其實(shí)每種驅動(dòng)方式均有優(yōu)、缺點(diǎn),根據LED產(chǎn)品的要求、應用場(chǎng)合,合理選用LED驅動(dòng)方式,精確設計驅動(dòng)電源成為關(guān)鍵。
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