深度解析LED大功率驅(qū)動電源及其應(yīng)用產(chǎn)品

大功率發(fā)光二極管用于一般照明是本世紀(jì)的新課題,其節(jié)能、安全、長壽命的綜合優(yōu)勢將引發(fā)下一輪照明產(chǎn)業(yè)的革命.但是,大功率發(fā)光二極管是低電壓單向?qū)щ娖骷?正常工作時(shí)的正向壓降3-4伏.要用于一般照明必須解決電源變換的問題.

用原始電源給發(fā)光二極管供電有4種情況:低電壓驅(qū)動發(fā)光二極管、過渡電壓驅(qū)動發(fā)光二極管、高電壓驅(qū)動發(fā)光二極管、市電驅(qū)動發(fā)光二極管.不同的情況在電源變換器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上有不同的方案.下面我們簡要的介紹一下這幾種情況下的電源驅(qū)動方法及其應(yīng)用產(chǎn)品.

一、低電壓驅(qū)動發(fā)光二極管

低電壓驅(qū)動就是指用低于發(fā)光二極管正向?qū)▔航档碾妷候?qū)動發(fā)光二極管,如一節(jié)普通干電池或者一節(jié)鎳鉻/鎳氫電池,其供電電壓在0.8-1.65V之間.

低電壓驅(qū)動發(fā)光二極管需要把電壓升高到足以使發(fā)光二極管導(dǎo)通的電壓值.對于發(fā)光二極管這樣的低功耗照明器件這是一種常見的使用情況,如發(fā)光二極管手電筒,發(fā)光二極管應(yīng)急燈、節(jié)能臺燈等。

低電壓驅(qū)動發(fā)光二極管主要是解決升壓的問題,由于受電池容量的限制,一般功率不大,但要求有最低的成本和比較高的變換效率,考慮有可能配合一節(jié)5號電池工作,還要求有最小的體積.其最佳技術(shù)方案是泵式升壓變換器。

LED-1W1P是一種采用泵式升壓方案的脈沖輸出LED驅(qū)動模塊,具有最簡潔的電路結(jié)構(gòu),最低的生產(chǎn)成本,最小的體積,最高的變換效率,外加一個(gè)10K的電位器就可以方便的0—100%連續(xù)脈寬調(diào)光.正常工作電壓0.8-1.8V,起動電壓0.6伏,完全熄滅電壓低于0.35伏.最大輸出功率1瓦.可以用來驅(qū)動一個(gè)350mA的1瓦大功率發(fā)光管或者并聯(lián)驅(qū)動18個(gè)20mA的小功率發(fā)光管.本模塊非精密控制器件,電池電壓降低輸出功率會減小.

模塊有5個(gè)引出腳,電源正極,電源負(fù)極,輸出腳,還有兩個(gè)調(diào)光控制腳,發(fā)光二極管正極接輸出腳,負(fù)極接電源負(fù)極,控制極之間接一個(gè)10K電位器用于調(diào)光.如果不需要調(diào)光,把兩個(gè)控制腳直接相連即可.模塊為圓形結(jié)構(gòu).體積為:Φ14.5×13mm.

本類型模塊不得空載通電,否則可能損壞.

LED-3W6D是一種泵式升壓直流輸出的LED驅(qū)動模塊,輸入電壓6V,最大輸出電壓12V,輸出功率4瓦,輸出電流350mA,可以驅(qū)動1至3個(gè)1瓦的大功率發(fā)光二極管.模塊有5個(gè)引腳,電源正,電源負(fù),輸出正,輸出負(fù),控制腳.模塊體積30×18×16mm.

該模塊功能較強(qiáng),輸出帶限流限壓功能,輸入有低電壓截止功能,以保護(hù)蓄電池不會過放電.控制端可以接受外部的光控、遙控信號實(shí)現(xiàn)受控開關(guān)機(jī).

二、過渡電壓驅(qū)動發(fā)光二極管

過渡電壓驅(qū)動是指給發(fā)光二極管供電的電源電壓值在發(fā)光二極管管壓降附近變動,這個(gè)電壓有時(shí)可能略高于發(fā)光二極管管壓降,有時(shí)可能略低于發(fā)光二極管管壓降.如一節(jié)鋰電池或者兩節(jié)串聯(lián)的鉛酸電池,滿電時(shí)電壓在4伏以上,電快用完時(shí)電壓在3伏以下.典型應(yīng)用如發(fā)光二極管礦燈,發(fā)光二極管應(yīng)急燈.

過渡電壓驅(qū)動發(fā)光二極管的電源變換電路既要解決升壓問題,還要解決降壓問題,為了配合一節(jié)鋰電池工作,也需要有盡可能小的體積和盡量低的成本.一般情況下功率也不大,其最高性價(jià)比的電路結(jié)構(gòu)是反極性泵式變換器.

LED-1W3P是一種脈沖輸出型泵式反極型變換模塊.電路結(jié)構(gòu)簡潔,生產(chǎn)成本低,體積小,輸出效率低于上述升壓型變換器,外加一個(gè)10 K的電位器可以方便的0—100%連續(xù)脈寬調(diào)光.正常工作電壓2.5-4.6V,最大輸出功率1瓦.起動電壓0.7伏,完全熄滅電壓低于0.35伏.可以用來驅(qū)動一個(gè)350mA的1瓦大功率發(fā)光管或者并聯(lián)驅(qū)動18個(gè)20mA的小功率發(fā)光管.電源電壓降低輸出功率減小.

模塊有5個(gè)引出腳,電源正極,電源負(fù)極,輸出,兩個(gè)調(diào)光控制腳,發(fā)光二極管正極接輸出腳,負(fù)極接電源正極,控制腳之間接10 K電位器調(diào)光.如果不需要調(diào)光,把兩個(gè)控制腳直接相連即可.模塊為圓形結(jié)構(gòu).體積為:Φ14.5×13mm.

如果外加一個(gè)電解電容,電容正極接輸出端,負(fù)極接電源正極,發(fā)光二極管正極接輸出端,負(fù)極接電源負(fù)極,兩個(gè)控制腳需直接相連,即成為一個(gè)直流升壓電路,模塊的最大輸出功率將增加到3瓦,能驅(qū)動一個(gè)3瓦的大功率發(fā)光管或者并聯(lián)驅(qū)動三個(gè)1瓦的大功率發(fā)光管,但不能調(diào)光.

本類型模塊也不得空載通電,否則可能損壞.

三、高電壓驅(qū)動發(fā)光二極管

高電壓驅(qū)動是指給發(fā)光二極管供電的電源電壓值始終高于發(fā)光二極管管壓降.如6伏、12伏、24伏蓄電池.典型應(yīng)用如太陽能草坪燈,太陽能庭院燈,機(jī)動車的燈光系統(tǒng)等.

高電壓驅(qū)動發(fā)光二極管要解決降壓問題,由于高電壓驅(qū)動一般是由普通蓄電池供電,不一定要求體積很小,可能會用到比較大的功率,也應(yīng)該有盡量低的成本.變換器的最佳電路結(jié)構(gòu)是串聯(lián)開關(guān)降壓電路.

LED-3W12是一種串聯(lián)開關(guān)降壓直流穩(wěn)壓輸出LED驅(qū)動模塊,配合12伏蓄電池工作,電路比較簡潔,,生產(chǎn)成本低,變換效率高,正常工作電壓10-15V,最大輸出功率3瓦,可以用來驅(qū)動一個(gè)750mA的3瓦大功率發(fā)光管或者并聯(lián)驅(qū)動3個(gè)1瓦大功率發(fā)光管.

模塊有3個(gè)引出腳,電源正極,電源負(fù)極,輸出,發(fā)光二極管正極接電源正極,負(fù)極接輸出端.體積為:26×18×16mm.

四、市電驅(qū)動發(fā)光二極管

這是一種對發(fā)光二極管照明應(yīng)用最有影響的供電方式,是半導(dǎo)體照明普及應(yīng)用必須要解決好的問題.

用市電驅(qū)動發(fā)光二極管要解決降壓和整流問題,還要有比較高的變換效率,有較小的體積和較低的成本,還應(yīng)該解決安全隔離問題,考慮對電網(wǎng)的影響,還要解決好電磁干擾和功率因素問題.對中小功率的發(fā)光二極管燈,其最佳電路結(jié)構(gòu)是隔離式單端反激變換器.對于大功率的應(yīng)用,應(yīng)該使用橋式變換電路.下面介紹3種用于市電的小功率LED燈驅(qū)動模塊.

1、LED-H2W4V系列電源變換模塊。

該模塊是專門為了解決LED燈的市電驅(qū)動問題設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,模塊使用單端反激式變換電路,寬程輸入,可以在世界各地的交流市電電網(wǎng)上使用.輸入電壓220伏時(shí)最大輸出功率2瓦,輸入電壓降低,最大輸出功率也按比例降低,輸入電壓為110伏時(shí)最大輸出功率只有1瓦.輸入端和輸出端全隔離,觸摸輸出端不會有觸電危險(xiǎn).模塊封灌制做,能夠在大濕度,高粉塵,強(qiáng)震動等惡劣環(huán)境下使用.模塊內(nèi)部有電磁輻射抑制電路,高頻干擾小.內(nèi)部有短路保護(hù)功能,輸出端短路模塊不會損壞.

為了使電路結(jié)構(gòu)簡潔,體積小,成本低,模塊沒有使用精度高的隔離反饋式穩(wěn)壓控制電路,而是使用的間接檢測式穩(wěn)壓控制電路,因此,負(fù)載加