LED驅動電源的應用分析
LED由于環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點,近年來在各行業(yè)應用得以快速發(fā)展,LED的驅動電源成了關注熱點,理論上,LED的使用壽命在10萬小時以上,但在實際應用過程中,由于驅動電源的設計及驅動方式選擇不當,使LED極易損壞。
設計LED驅動電源時,有必要知道LED電流、電壓特性,由于LED的生產(chǎn)廠家及LED規(guī)格不同,電流、電壓特性均有差異?,F(xiàn)以白光LED典型規(guī)格為例,按照LED的電流、電壓變化規(guī)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3.6V后,正向電壓很小的增加,LED的正向電流都有可能會成倍增漲,使LED發(fā)光體溫升過快,從而加速LED光衰減,使LED的壽命縮短,嚴重時甚至燒壞LED。根據(jù)LED的電壓、電流變化特性,對驅動電源的設計提出嚴格要求。
當前很多廠家生產(chǎn)的LED燈類產(chǎn)品(比如護欄、燈杯、投射燈),采用阻、容降壓,然后加上一個穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,向LED供電,這樣驅動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LED所消耗的電能,且無法提供大電流驅動,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(wěn)定電壓的能力極差,無法保證通過LED電流不超過其正常工作要求,設計產(chǎn)品時都會采用降低LED兩端電壓來供電驅動,這樣是以降低LED亮度為代價的。采用阻、容降壓方式驅動LED,LED的亮度不能穩(wěn)定,當供電電源電壓低時,LED的亮度變暗,供電電源電壓高時,LED的亮度變亮些。阻、容降壓方式驅動LED的最大優(yōu)勢是成本低。
根據(jù)LED電流、電壓變化特點,采用恒壓驅動LED是可行的,雖然常用的穩(wěn)壓電路,存在穩(wěn)壓精度不夠和穩(wěn)流能力較差的缺點,但在某些產(chǎn)品的應用上可能過精確設計,其優(yōu)勢仍然是其它驅動方式無法取代的。
采用恒流驅動方式,是比較理想的LED驅動方式,它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。因此眾多廠家選用恒流方式驅動LED。 還有一種LED驅動方式是可行的,它即不恒壓,也不恒流,但通過電路的設計,當LED正向電壓升高時,使驅動電流減小,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,過高也會損壞LED。
理想的LED驅動方式是采用恒壓、恒流。但驅動器的成本增加。其實每種驅動方式均有優(yōu)、缺點,根據(jù)LED產(chǎn)品的要求、應用場合,合理選用LED驅動方式,精確設計驅動電源成為關鍵。
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