通用照明市場中的高亮度LED驅(qū)動要求與挑戰(zhàn)

LED通用照明要求及LED驅(qū)動挑戰(zhàn)

對于LED在通用照明中的應(yīng)用，需要從系統(tǒng)的角度來分析其要求?？偟膩砜?，LED固態(tài)照明系統(tǒng)涉及以下要求：

· LED光源：光源緊湊高效，提供寬廣范圍的色彩和輸出功率

· 電源轉(zhuǎn)換：將交流墻式插座、電池、太陽能電池的電源高效地轉(zhuǎn)換至安全的低壓直流電源

· 控制和驅(qū)動：采用電子電路對LED進(jìn)行穩(wěn)壓和控制

· 熱管理：為了實現(xiàn)更長的工作壽命，結(jié)點溫度控制非常重要，需要分析散熱

· 光學(xué)器件：將光聚焦至需要它的地方要求使用透鏡或?qū)Ч獠牧?SPAN lang=EN-US>

在開發(fā)高能效的LED通用照明解決方案時，這幾方面的要求都非常重要。其中，LED控制和驅(qū)動是本文討論的重點。對于LED驅(qū)動而言，它面臨的主要挑戰(zhàn)就在于LED的非線性。這主要體現(xiàn)在LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化，不同LED器件的正向電壓會有差異，LED“色點”會隨著電流和溫度而漂移，而且LED必須在規(guī)范要求的范圍內(nèi)工作從而實現(xiàn)可靠工作。而LED驅(qū)動器的主要作用，就是在工作條件范圍內(nèi)限制電流，而無論輸入條件和正向電壓如何變化。圖2顯示的是LED驅(qū)動器的基本工作電路示意圖。

圖2：LED驅(qū)動器的基本工作電路示意

對于LED驅(qū)動電路而言，除了進(jìn)行恒流穩(wěn)流，還面臨著其它一些關(guān)鍵要求。例如，如果需要LED調(diào)光，則需要提供脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)，而用于LED調(diào)光的典型PWM頻率是1至3 kHz。此外，LED驅(qū)動電路的功率處理能力必須充足，且功能強固，可以承受多種故障條件，并且要易于實現(xiàn)。值得一提的是，由于LED在最適宜電流時始終處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，所以其色彩不會漂移。

由于系統(tǒng)中需要使用的LED數(shù)量常常不止一個，這就涉及到對LED進(jìn)行配置的問題。一般而言，強烈建議驅(qū)動單串LED，因為這樣能夠提供最佳的電流匹配，而與正向電壓變化或輸出電壓“漂移”無關(guān)。當(dāng)然，用戶也可以并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)交叉連接等方式來配置LED。如果采用并聯(lián)配置，電路就需要“匹配的”LED正向電壓；如果某個LED失效開路，其它LED可能會被過驅(qū)動。相應(yīng)地，采用多路并聯(lián)或串聯(lián)、并聯(lián)交叉連接技術(shù)，可用于嘗試減輕發(fā)生故障的風(fēng)險。