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工程师分享:新型高功率LED驱动电路探索

导读: LED灯专用的驱动电路的发展,已经受到业者高度重视。本文要探讨使用半导体继电器突波电流抑制电路的新型LED灯驱动电路动作原理与特征。

  逐渐取代传统白热灯泡与荧光灯的发光二极管(LED),具备低污染、低消费电力、高发光效率、长寿命、无水银成分等优势,它的发展动向已经成为全球关注的焦点。最近几年随着LED发光效率甚至超越传统荧光灯,一般认为未来提高照明灯具整体的综合效率越来越重要,然而实际上不论是哪种型式的LED灯驱动电路,都会有10~20%左右的消费电力损失,因此改善电源的转换效率,再度成为重要课题。

  以往使用AC100V平顺化后的DC140V电源方式,极容易发生突波电流。所谓「突波电流」突波电流是指开启电源后,流入平顺化电容器的巨大充电电流。具有平顺化电容器、可以驱动复数个LED的驱动电路,点灯时可能会造成断电器跳脱,此外电源切换器高温融溶附着,以及对电路组件的过负载,都可能引发各种问题。虽然突波电流抑制电路已经实用化,不过它的电源转换效率却很低,因此研究人员使用半导体继电器(Photo MOS Relay),开发LED灯专用的驱动电路,实现LED驱动电路高效率化的目的。

  根据实验结果证实90~110V变动的电源电压,电源转换效率高达80.7~91.8%,而且还能够降低突波电流。新型LED灯专用驱动电路,充分发挥2个半导体继电器特性,它具有高效率、低消费电力、低组件数量、低产业废弃物与低制作成本等特征。照明灯具即使提高1%的动作效率,对二氧化碳排放量的抑制、或是减缓地球暖化都有重大贡献,因此LED灯专用的驱动电路的发展,已经受到业者高度重视。接着本文要探讨使用半导体继电器突波电流抑制电路的新型LED灯驱动电路动作原理与特征。

  LED驱动电路

  图1是新型LED灯专用驱动电路。考虑照明灯具整体效率时,电源效率与LED发光效率同样重要。基本上LED的顺向电压只有数V非常低,因此LED灯可以使用各种方法,转换AC100~110V电源驱动LED,然而LED灯专用驱动电路本身,就有各式各样的特性与问题,接着根据电源效率的观点,透过各种驱动电路的比较,深入探讨各种驱动方式的特征。 

新型LED灯驱动电路

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